A contaminação por mercúrio tem sido um problema no South River, na Virgínia, desde 1979, quando o mercúrio foi descoberto no rio. O mercúrio foi usado em processos industriais na antiga planta da DuPont em Waynesboro, Virgínia de 1929 a 1950 e no início dos anos 1980, o Departamento de Saúde da Virgínia emitiu recomendações para o consumo de peixes ao longo do South River.

Os esforços renovados para lidar com a contaminação de mercúrio legado no rio começaram em 2001, quando a DuPont Company e várias agências reguladoras da Virgínia estabeleceram a South River Science Team (SRST). O SRST começou a aplicar um nível de bacia hidrográfica, processo de avaliação baseado em risco para avaliar porque as concentrações de mercúrio permanecem elevadas no Rio Sul e o que pode ser feito para remediar isso.

Em 2004, O professor James Pizzuto da Universidade de Delaware começou a trabalhar com o SRST analisando a contaminação por mercúrio no South River. Agora, 16 anos depois, com fundos garantidos para continuar as pesquisas até 2022, esse trabalho resultou em 14 publicações, com quatro alunos de doutorado e seis alunos de mestrado que ganharam experiência prática de pesquisa trabalhando no projeto.

Pizzuto disse que o trabalho não poderia ter sido concluído sem a ajuda de seus colegas professores do Departamento de Ciências da Terra no College of Earth da UD, Oceano e Meio Ambiente. O professor Michael O'Neal ajudou Pizzuto conduzindo pesquisas nas 25 milhas do rio por meio do uso de dados de sensoriamento remoto de lidar e fotografia aérea. Professor Neil Sturchio e Kyungsoo Yoo, um ex-professor assistente da UD que agora trabalha como professor na Universidade de Minnesota, Cidades gêmeas, também ajudou Pizzuto no projeto.

Contaminação de mercúrio

Quando o mercúrio foi descoberto no rio em 1976, estudos foram realizados que mostraram que o mercúrio estava disperso entre vários compartimentos ambientais, incluindo solos de várzea. O plano de resposta era monitorar o sistema, incluindo os peixes, para avaliar se as concentrações de mercúrio seriam atenuadas na taxa mostrada na modelagem de bacias hidrográficas.

"Eles fizeram isso até quase 2000, e eles notaram que a contaminação por mercúrio nos peixes não estava melhorando. Em alguns lugares, estava piorando, "disse Pizzuto." Então eles decidiram que precisavam aumentar suas pesquisas. "

Nesse ponto, tudo o que se sabia era que havia mercúrio no peixe, mas o caminho pelo qual o mercúrio entrava nos peixes ainda era desconhecido. Os pesquisadores presumiram que deve haver uma fonte contínua de mercúrio, e o SRST começou a investigar fontes potenciais.

"Eles me pediram para começar a trabalhar nisso, e nos próximos anos, eles conseguiram uma série de consultores e contrataram muitos acadêmicos e outros especialistas para analisar a biota, alguns dos ciclos geoquímicos, e muitos aspectos diferentes do problema, "disse Pizzuto, quem estuda rios, como eles se comportam e o que carregam, envolvendo principalmente sedimentos.

Nesse caso, Pizzuto está olhando para o mercúrio que está preso ao sedimento do rio, o movimento de partículas sedimentares através da bacia hidrográfica e as implicações disso para a restauração do rio, gestão de bacias hidrográficas e problemas geológicos.

Pizzuto, sua equipe e outros cientistas começaram a monitorar e coletar dados e, gradualmente, começaram a ter algumas idéias sobre a fonte de contaminação do South River. Eles descobriram que uma fonte significativa de contaminação estava relacionada ao fato de que o mercúrio tem uma alta afinidade por sólidos e o mercúrio nas descargas do local da planta tinha se aderido a partículas finas de sedimentos.

"Durante as cheias, essas partículas podem ser depositadas na planície de inundação, e depois que isso acontecer, eles estão apenas sentados lá, "disse Pizzuto." Então, como os rios fazem, o rio corrói suas margens e recicla esse material, e ele volta para o riacho. Então, toda a planície de inundação é esse vasto reservatório de sedimentos contaminados com mercúrio que o rio continua acessando. "

Estudos também mostraram que alguns solos de margens continham concentrações de mercúrio mais altas do que os solos de várzea. A equipe de Pizzuto passou vários anos documentando esse problema e descobriu que o suprimento de mercúrio daquela fonte era grande o suficiente para justificar a contaminação encontrada nos peixes do rio.

Trabalho atual

Com a coleta de dados em mãos, a SRST começou a passar da fase científica do estudo para um plano de remediação para tentar proteger as margens para que o rio não possa mais acessar esses sedimentos contaminados. Eles começaram a montante e estão seguindo seu caminho a jusante, monitoramento ao longo do caminho para ver se o plano de remediação está funcionando.

"É uma grande experiência, ninguém jamais limpou um vale de rio com este nível de contaminação com sucesso antes, "disse Pizzuto.

A função de Pizzuto agora é ajudá-los no monitoramento. Embora Pizzuto tenha dito que os membros da SRST sentem que terão sucesso em limitar a fonte contínua de mercúrio da erosão das margens do rio, ainda há mercúrio contaminado nos sedimentos do fundo do rio.

"Eles querem que digamos quanto tempo levará para o rio limpar seu fundo e como esse material irá progressivamente se mover rio abaixo e, com sorte, deixar a área, "disse Pizzuto." Então agora eles estão de volta à hipótese de autolimpeza, mas apenas em uma parte limitada do sistema. "

Pizzuto vai monitorar os sedimentos do fundo do rio até 2022 e disse que é uma coisa difícil de estudar porque não há um acordo sobre a metodologia adequada.

Eles estão tentando criar experimentos externos controlados - chamados de mesocosmos - com amostras contendo sedimentos do fundo do rio e semear os amostradores com pequenas partículas de sedimento às quais o mercúrio se liga ao leito do rio. Os amostradores são então colocados no rio para ver quanto tempo leva para o rio remover as partículas que eles colocam nos recipientes. A partir dessa informação, eles esperam desenvolver relacionamentos que possam se aplicar a todo o rio.

Eles estão atualmente coletando informações básicas sobre onde colocar os amostradores de mesocosmo no rio.

"Temos que saber muito sobre o rio para interpretar os resultados que obtemos, por isso temos feito muitos mapeamentos, modelagem hidrodinâmica e amostragem, e tivemos que projetar esses samplers do zero, então ainda estamos trabalhando neles, ", disse Pizzuto." Devemos estar prontos para lançá-los no futuro e eles ficarão lá de uma forma ou de outra por provavelmente alguns anos, enquanto observamos para ver o que acontece com eles. "

Além de O'Neal e Sturchio, Christy Li, um aluno de doutorado em CEOE, e Anne Kelly, um aluno de mestrado em CEOE, também estão trabalhando no projeto atual.