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杜克能源公司是美国最大的电力控股公司，为大约720万客户提供服务。尽管杜克能源公司利用各种方法来发电，如核电站、传统水力发电厂和石油/天然气发电厂，但燃煤电厂仍然是杜克和美国其他电力公司最常见的电力来源1．
燃煤植物通过将水转化为蒸汽，推动涡轮发电机以产生能量。在此过程之后，含有重金属和其他有毒物质的煤灰和污泥废物通常以大量发射到相邻的垃圾填埋场和储层。
杜克能源公司煤灰泄漏
2014年2月2日，来自北卡罗莱纳州伊甸市丹河蒸汽站的杜克能源管道破裂，导致估计2700万加仑未经处理的煤灰废水和39000吨煤灰在接下来的六天内流入丹河3.。这种煤灰溢出的结果，公爵能源将支付美国政府1.02亿美元的罚款和恢复原状，以非法履行进入环境污染，并犯下九九违反联邦清洁水法案2．
由于对煤炭燃烧残留物对环境和健康的长期影响的研究有限，科学家们利用丹河煤灰泄漏事件进一步调查分析煤灰中有毒金属的不同方法。
金属含量分析
2014年2月9日，即溢油封顶后的第二天，弗吉尼亚理工大学和杜克大学的一组科学家从丹河中提取了水和沉积物样本。
使用错流超滤（CFUF）系统过滤大量水样，水样通过不同孔径的膜分离。然后将水样分为>0.45μm、<0.45μm、1 kDa-0/45μm和<1 kDa组分，并测量几种主要和微量金属的浓度。
主要元素包括钠，镁，硅，钾和钙，所有这些都在Mg / L中测量，以及痕量金属，包括铝，钛，钒，铬，锰，钴，镍，铜，锌，砷，锶，钼，锡和钡，以μg/ l测量6.．
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ICP-MS法测定微量元素
在重复程序中，水样、校准标准品和沉积物样品在通过电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）进行分析之前在2%硝酸中进行酸消解6.．ICP-MS是一种用于检测和测量各种样品中痕量和超微量元素浓度的分析技术。
一旦将样品引入ICP-MS中，它将被转换成被引入ICP火炬的气溶胶，其中氩气将气溶胶内的元素转化为气态原子，然后5.. 当这些离子进入系统的质谱仪部分时，它们被分离，并根据它们的质荷比通过棒，在棒中检测器提供给定样品中元素的同位素信息。
ICP-MS和电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）是烟草和烟灰中痕量金属分析的主要方法。本研究中还利用透射电子显微镜（TEM）通过透射样品的电子束分析沉积物样品，产生包含样品结构信息的放大图像4.．
毒素的存在
在含有煤灰的水和沉积物样品中存在的金属中，高浓度的钠、硫、铝、铬、锰、钴、砷、锶和钼从丹河上游和下游流量中测量。
砷的浓度是一个值得关注的，测量高达85μg/ l，这是美国环保局（EPA）最大污染物水平（MCL）10μg的八倍以上的八倍6.. 虽然煤灰是众所周知的砷来源，但它在丹河的水中和沉积物中的含量极高，这尤其令人担忧。
砷，以及被发现污染丹河的其他痕量金属，是人类和环境健康的已知毒物。尽管努力消除近40,000吨的煤灰倾倒在丹河中，但这些重和痕量金属的存在仍然可能导致有害影响。
因此，研究人员和环境机构有必要继续寻找更好的分析方法，以确定灰烬及其残留物质中金属的浓度，以便进一步了解其暴露后的长期影响。
来源和进一步阅读
- 燃煤电厂
- 丹河煤灰泄漏的损害成本环境污染197（2015）：55-61。网。
- 什么是ICP-MS？......更重要的是，它能做什么？
- 一种纳米科学方法在理解主要污染情景中的重欧洲杯线上买球要性：近期煤灰溢出的案例研究环境科学与技术环境。Sci。欧洲杯线上买球技术。49.6 (2015): 3375-382. 网状物
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