Onderzoekers onthullen oorzaak van uraniumvervuiling in grondwater

Nieuwe studie onthult oorzaken van uraniumvervuiling in Oost-Karnataka, India

Een nieuwe studie, uitgevoerd door onderzoekers van de Mailman School of Public Health van Columbia University, onthult de verborgen geologische mechanismen achter de wijdverspreide uraniumvervuiling in Oost-Karnataka, India. In deze regio overschrijdt 78% van het geteste grondwater de veilige drinklimieten voor uranium, waarbij sommige vervuilingsniveaus tot 75 keer de grens van de Amerikaanse EPA bereiken. Blootstelling aan uranium kan de nieren, botten en lever aantasten, maar vervuiling blijft vaak onopgemerkt.

De onderzoekers ontdekten dat uranium gevaarlijk mobiel wordt in specifieke ondergrondse omgevingen. Deze bevinding kan lokale gemeenschappen helpen om deze gezondheidsbedreiging te monitoren en te beheersen. Met meer dan 25 miljoen mensen in de regio die afhankelijk zijn van grondwater voor meer dan 70% van hun drinkwater, kunnen deze inzichten leiden tot gerichte oplossingen, zoals de plaatsing van putten en lokale behandeling bij aangetaste putkoppen.

In samenwerking met het Divecha Center for Climate Change, het Indian Institute of Science in Bangalore en het Indian Institute of Technology in Jodhpur, voerde het team forensisch onderzoek uit om de omstandigheden te verhelderen die verantwoordelijk zijn voor de vrijgave van uranium in grondwater. Ze maakten gebruik van geavanceerde isotopische analyse, die kleine variaties in atomen meet, om de oorsprong van een stof zoals uranium en de beweging ervan door het milieu in aquifers in hard gesteente te traceren. Ze hebben de verschillende ondergrondse omstandigheden in kaart gebracht die het gedrag van uranium bepalen.

De hoogste vervuiling komt voor in “oxiderende omgevingen”, waar ondergrondse omstandigheden uranium in water oplossen, terwijl “reducerende zones” het natuurlijk vasthouden en voorkomen dat het drinkwatervoorzieningen vervuilt.

“We gaan verder dan alleen het detecteren van uranium; we begrijpen nu de oorsprong, beweging en het langdurige gedrag ervan. Deze inzichten kunnen richtlijnen bieden voor interventies ter bescherming van miljoenen mensen,” zegt hoofdauteur Arijeet Mitra, Ph.D., postdoctoraal onderzoeker aan de Columbia Mailman School.

Het kader van de studie, aangepast van Columbia’s Northern Plains Superfund Research Program, is toepasbaar op andere regio’s die te maken hebben met van nature voorkomende uraniumvervuiling, inclusief verschillende staten in het westen en midden van de VS. Het onderzoek benadrukt de dringende behoefte aan een robuustere en langdurige monitoringsnetwerk om uraniumniveaus en milieuwijzigingen in de gaten te houden.

“Hoe uranium zich in grondwater beweegt, hangt af van hoe oxiderend het water is,” zegt de senior auteur van de studie, Anirban Basu, Ph.D., onderzoeker aan de afdeling Environmental Health Sciences. “Wanneer er veel zuurstof is, blijft uranium opgelost en stroomt het met het water mee. Maar wanneer er geen zuurstof is – zoals in diepere lagen waar bepaalde bacteriën ijzeroxiden afbreken – verandert uranium in een vorm die niet oplost en als een vaste stof neerslaat. De verhouding van uraniumisotopen in het water werkt als een vingerafdruk. Het helpt ons te traceren waar uranium het water binnenkomt en verlaat en of het afkomstig is van een nabijgelegen of verre bron.”

De studie heeft als titel “Isotopische inzichten in redoxprocessen die de verdeling van uranium in het grondwater van Oost-Karnataka aansteken.”