Isolieren von Quecksilber zum Schutz von Nahrungsketten

Rosa Flussdelfine im Amazonas in Gefahr | DW Deutsch (Juni 2019).

Anonim

Merkur bekommt einen schlechten Ruf, und das zu Recht. Es ist unglaublich giftig für viele Organismen und es sammelt sich in der Nahrungskette an. Das bedeutet, dass Tiere an der Spitze der Nahrungskette, einschließlich uns Menschen, oft die höchsten Dosen erhalten.

Um das Risiko für Menschen und andere Lebewesen zu minimieren, müssen wir in der Lage sein, Konzentrationen von Quecksilber in der Umwelt genau und effizient zu messen.

Das Problem ist, Quecksilber kommt in vielen Formen und ist ein rutschiger Kunde zu verfolgen.

Forscher der Universität von Melbourne und der Universität der Balearen in Spanien haben jedoch eine neue automatisierte Technik entwickelt, um verschiedene Formen von Quecksilber zu isolieren, basierend auf dem Risiko, dass jede Form in die Nahrungskette gelangt.

Die meisten Menschen kennen das flüssige Quecksilber, Quecksilber genannt, aber Professor Spas Kolev sagt, dass dies nur ein sehr kleiner Bruchteil des in der Umwelt gefundenen Quecksilbers ist.

"Quecksilber, das in die Umwelt gelangt, nimmt andere Formen an wie Quecksilbersulfid, Methylquecksilber, Dimethylquecksilber, Ethylquecksilber und Phenylquecksilber", sagt Professor Kolev von der School of Chemistry an der Universität von Melbourne.

"Einige dieser Formen sind viel toxischer als andere und manche sind beweglicher als andere, was bedeutet, dass sie sich leichter durch die Umwelt bewegen und leichter in den Menschen gelangen können.

"Methylquecksilber zum Beispiel löst sich leicht in Wasser und kann leicht in Pflanzen, Fische und andere Tiere gelangen, während Quecksilbersulfid dazu neigt, in Sediment und Boden eingeschlossen zu bleiben und viel weniger wahrscheinlich in die Nahrungskette gelangt.

"Wenn wir nur die Gesamtkonzentration von Quecksilber in der Umwelt kennen, haben wir nicht genug Informationen, um das Risiko für den Menschen zu bestimmen. Es ist ebenso wichtig zu wissen, wie mobil Quecksilber ist, das seine Bioverfügbarkeit bestimmt."

Professor Kolev und seine Kollegen vom Zentrum für die Identifizierung und das Management von Aquakulturen (CAPIM) interessieren sich für das Risiko für Menschen und andere Organismen von Quecksilber in Abwasserabfällen, die behandelt und dann als Düngemittel in landwirtschaftlichen Systemen verwendet werden.

"Es gibt etablierte Methoden, um die Mobilität von Quecksilber in Umweltfeststoffen wie behandelten Abwässern zu messen", sagt Professor Kolev.

"Wir fügen einer festen Probe nacheinander eine Reihe verschiedener Chemikalien hinzu, und jede Chemikalie extrahiert eine andere Art von Quecksilber, die dann mit einem Quecksilberanalysator gemessen werden kann."

Professor Kolev sagt, dass diese etablierten Methoden zur Messung der Biozugänglichkeit von Quecksilber in festen Proben langsam, arbeitsintensiv und menschlich fehlerhaft sind. Daher sind Wissenschaftler und Umweltbeobachter nicht in der Lage, so viele Proben wie nötig zu messen.

Professor Kolev und seine Kollegen Dr. Yanlin Zhang und Professor Manuel Miro von der Universität der Balearen haben jedoch zusammengearbeitet, um eine neue Methode und damit verbundene Instrumente zu entwickeln, die die Zeit für die Messung der Biozugänglichkeit verschiedener Formen von Quecksilber in Feststoffen drastisch reduzieren, organisch reiche Proben wie feste Kanalisation.

Der Trick besteht darin, eine Technik namens Flow-Analyse zu verwenden.

"Wir verwenden ein Durchflussanalysesystem, um automatisch vier verschiedene Lösungen mit zunehmender Auslaugungsfähigkeit für die Abwasserproben nacheinander hinzuzufügen", sagt Professor Kolev.

"Jede Lösung gibt eine andere Form von Quecksilber frei, die dann durch ein Fluoreszenzspektrometer fließt, das ihre Konzentration misst. Die erste Lösung enthält das am meisten bio-zugängliche - und daher das giftigste - Quecksilber. Die zuletzt in der Lösung verbliebenen Quecksilberformen haben sehr geringe Bioverfügbarkeit

"Mit dieser Technik konnten wir die Analysezeit von fünf Tagen auf nur noch 14 Stunden reduzieren."

Diese Technik ist fast vollständig automatisiert, so dass sie nicht nur viel schneller ist als bisherige Methoden, sondern auch sicherer und zuverlässiger ist.

"Es ermöglicht eine kosteneffiziente und schnelle Bewertung der Umwelt und Gesundheit von mit Quecksilber kontaminierten Böden und Sedimenten, um festzustellen, ob eine Sanierung erforderlich ist", sagt Professor Kolev.

"Die Art und Weise, wie Klärschlamm entweder entsorgt oder wiederverwendet wird, hängt zum Teil von der Konzentration und Bioverfügbarkeit dieses toxischen Metalls ab, und diese zwei Eigenschaften können jetzt leicht durch die neue Technik beurteilt werden."

Die Studie wurde vom Australian Research Council und der Spanischen Staatlichen Forschungsagentur unterstützt und war der herausragende Artikel in der Juli-Ausgabe der renommierten Chemiezeitschrift Analytica Chimica Acta.

menu
menu