2023 Avtor: Sophia Otis | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-05-21 01:53
Če imate mačko ali psa, ki se rad skriva pod krovom, ali otroke, ki se igrajo na opremi iz lesa, obdelanega s tlakom, boste veseli, da boste slišali, da analitični kemik Julian Tyson in sodelavci z Univerze v Massachusetts Amherst je pred kratkim razvil prvi natančen test za arzenove spojine v tleh, ki obljublja bistveno izboljšano oceno vpliva na okolje in zdravje. Metoda obeta tudi za odkrivanje naravnih visokih ravni arzena v azijskem rižu.
V Severni Ameriki se arzen najpogosteje nahaja pod krovi in v bližini objektov, kot so telovadnice za igrišča iz tlačno obdelanega lesa, ki je impregniran s težkimi kovinami. Zaradi stisnjenega kroma, bakra in arzena je les odporen na vremenske vplive in vzdržljiv, vendar se tudi počasi izpirajo v okolje, predvsem v zemljo. Potencialni vpliv na zdravje, ki ga nekateri imenujejo »okoljska časovna bomba«, je bilo do zdaj po besedah Tysona in njegovega podiplomskega študenta soavtorja Khalida Al-Assafa težko oceniti na objektiven, kvantitativni način, ker se ključne spojine arzena držijo tako tesno na železove okside, da jih ni bilo mogoče izolirati in izmeriti ločeno.
»Zelo težko je bilo vedeti, ali je ta vir kontaminacije ostal na mestu, izhlapeval v zrak ali prišel v podtalnico,« pojasnjuje Tyson. Več laboratorijev je že dolgo iskalo test tal za arzen, vendar je njegova raziskovalna skupina prva, ki je razvila postopek za izolacijo vseh zanimivih spojin, vključno z mono- in dimetiliranimi vrstami v tleh, in njihovo natančno merjenje.
Njihov prispevek, ki opisuje novo tehniko, je naslovnica izdaje revije Journal of Analytical Atomic Spectrometry od 4. aprila, ki jo je objavilo British Royal Society of Chemistry, ki je zdaj na voljo na spletu. Z novim postopkom lahko kemiki zdaj pomagajo odgovoriti na vprašanja o tem, ali arzenove spojine vstopajo v oskrbo s pitno vodo, ali jih absorbirajo rastline in ali so talne bakterije vključene v proizvodnjo metiliranih spojin.
Že znano je, da otroci zlahka zaužijejo arzen, ki se dotaknejo opreme za igranje iz lesa, obdelanega s pritiskom, in nato dajo roke v usta, v domove pa ga prinesejo hišni ljubljenčki, ki zaidejo v umazanijo pod tlačno obdelanim lesenim krovom. Tyson pravi, da prejšnji poskusi sledenja gibanju arzena skozi okolje z vzorčenjem pasjih nohtov niso bili dokončni.
Kemik dodaja, da ker nekatere bakterije v tleh lahko pretvorijo arzen v hlapne produkte, železovi oksidi pa ga lahko tesno vežejo, ostanki v tleh morda ne potujejo zelo daleč, zato »verjetno ne bi smeli biti neupravičeno zaskrbljen. Vendar, če želite biti preudarni, tudi ne želite videti, da bi ga jedli otroci. Naša nova metoda bo pomagala ugotoviti, koliko se lahko šteje za biološko uporabno v bližini teh virov.”
Nova metoda poziva znanstvenike, da ekstrahirajo arzenove spojine z natrijevim hidroksidom in fosforno kislino, jih ločijo s kromatografijo, pretvorijo v hlapne hidride in jih izmerijo s svetlobo, ki jo oddaja visokotemperaturna induktivno sklopljena plazma (atomska emisijska spektroskopija).
Arzen najdemo v visokih koncentracijah v piščančjem gnoju s tovarniških kmetij. Zanimivo je, da so še en vir površinskega arzena v ZDA pokopališča iz obdobja državljanske vojne. Takrat je lahko v kratkem času prišlo do toliko žrtev, da so morala trupla čakati na pokop. V vmesnem času so bila trupla shranjena v tekočini za balzamiranje, napolnjena z arzenom, dokler ni bilo mogoče izkopati posameznih grobov. Na splošno je malo dokazov, da površinski arzen konča v naši podzemni vodi, vendar "porota še vedno ni" glede tega, dodaja Tyson.
Drugo po svetu, zlasti v jugovzhodni Aziji, se visoke ravni arzena naravno pojavljajo v tleh in podtalnici, pravi kemik. Na žalost, ker je riž "akumulatorska" rastlinska vrsta, se milijoni ljudi v Bangladešu, na Kitajskem in v Indiji soočajo s tveganjem toksične kontaminacije v svoji hrani. Metoda Tysona in njegovih sodelavcev za izolacijo arzenovih spojin iz tal je lahko prilagodljiva za določanje koncentracij arzena v serijah riža, pravi, da bi izboljšali varnost hrane.
Poleg tega, kot ena izmed vodilnih svetovnih raziskovalnih skupin s strokovnim znanjem na področju arzena, pa tudi minerala selena, Tysonova skupina za analitično kemijo UMass Amherst sodeluje z raziskovalci v Bangladešu, da bi raziskala predhodne dokaze, da bi mineral lahko ublažil zastrupitev z arzenom v ogrožene populacije, če jemljete kot prehransko dopolnilo.
Na UMass Amherst Tyson vodi "projekt arzena", v katerem študenti prvega letnika dobijo zgodnje, pristne raziskovalne izkušnje z nekaterimi vidiki okoljske in analitične kemije arzena. Tukaj lahko "vidijo, kako se v resnici izvaja znanost, " pravi. Kemik upa, da se študentom zdi njihov študij tako vznemirljiv, da se "zaljubijo", da bodo poiskali nadaljnje raziskovalne izkušnje kot dodiplomski in resno razmislili o podiplomskem študiju.
