Un flusso è diventato giallo dopo che gli sterili di minerale di solfuro di mercurio sono stati eliminati. Credito:Flickr/Jerry Burke
Mercurio ottiene un brutto colpo, e giustamente. È incredibilmente tossico per molti organismi, e si accumula nella catena alimentare. Ciò significa animali in cima alla catena alimentare, compresi noi umani, spesso ottenere le dosi più alte.
Per ridurre al minimo il rischio per l'uomo e gli altri esseri viventi, dobbiamo essere in grado di misurare in modo accurato ed efficiente le concentrazioni di mercurio nell'ambiente.
Il problema è che il mercurio si presenta in molte forme ed è un cliente scivoloso da seguire.
Ma i ricercatori dell'Università di Melbourne e dell'Università delle Isole Baleari in Spagna hanno sviluppato una nuova tecnica automatizzata per isolare diverse forme di mercurio in base al rischio che ciascuna forma si sposti nella catena alimentare.
La maggior parte delle persone ha familiarità con il metallo liquido noto come argento vivo, che è puro mercurio, ma il professor Spas Kolev afferma che questo costituisce solo una frazione molto piccola del mercurio presente nell'ambiente.
"Il mercurio che finisce nell'ambiente assume altre forme come il solfuro di mercurio, metilmercurio, dimetilmercurio, etilmercurio e fenilmercurio, "dice il professor Kolev, dalla School of Chemistry dell'Università di Melbourne.
"Alcune di queste forme sono molto più tossiche di altre, e alcuni sono più mobili di altri, il che significa che possono muoversi attraverso l'ambiente e possono entrare negli esseri umani più facilmente.
"Metilmercurio per esempio, si dissolve facilmente in acqua e può facilmente entrare nelle piante, pesci e altri animali, mentre il solfuro di mercurio tende a rimanere bloccato nei sedimenti e nel suolo ed è molto meno probabile che entri nella catena alimentare.
"Il solo fatto di conoscere la concentrazione totale di mercurio nell'ambiente non ci fornisce informazioni sufficienti per determinare il rischio per l'uomo. È altrettanto importante sapere come è mobile il mercurio che ne determina la bioaccessibilità".
Il professor Kolev e i suoi colleghi del Centro per l'identificazione e la gestione dell'inquinamento acquatico (CAPIM) sono interessati al rischio per l'uomo e altri organismi derivante dal mercurio contenuto nei rifiuti fognari che viene trattato e quindi utilizzato come fertilizzante nei sistemi agricoli.
"Esistono metodi consolidati per misurare la mobilità del mercurio nei solidi ambientali come le acque reflue trattate, "dice il professor Kolev.
Il professor Spas Kolev ispeziona un sistema di analisi del flusso automatizzato nel suo laboratorio dell'Università di Melbourne. Credito:Università di Melbourne
"Aggiungiamo una serie di sostanze chimiche diverse a un campione solido, uno alla volta, e ogni sostanza chimica estrae un diverso tipo di mercurio che può quindi essere misurato utilizzando un analizzatore di mercurio."
Il professor Kolev afferma che questi metodi consolidati per misurare la bioaccessibilità del mercurio nei campioni solidi sono lenti, laborioso, e soggetto a errore umano. Di conseguenza, gli scienziati e le agenzie di monitoraggio ambientale non sono in grado di misurare tutti i campioni di cui hanno bisogno.
Ma il professor Kolev e il suo collega, il dottor Yanlin Zhang e il professor Manuel Miro dell'Università delle Isole Baleari, hanno collaborato allo sviluppo di un nuovo metodo e della relativa strumentazione che riducono drasticamente il tempo impiegato per misurare la bioaccessibilità delle diverse forme di mercurio allo stato solido, campioni ricchi di sostanze organiche come fognature solide.
Il trucco sta nell'usare una tecnica chiamata analisi del flusso.
"Utilizziamo un sistema di analisi del flusso per aggiungere automaticamente quattro diverse soluzioni con una maggiore capacità di lisciviazione al campione di fognatura, uno alla volta, "dice il professor Kolev.
"Ogni soluzione rilascia una forma diversa di mercurio, che poi scorre attraverso uno spettrometro a fluorescenza che ne misura la concentrazione. La prima soluzione contiene il mercurio più bioaccessibile, e quindi più tossico. Le forme di mercurio rimaste per ultime nella soluzione hanno una biodisponibilità molto bassa.
"Utilizzando questa tecnica siamo stati in grado di ridurre il tempo di analisi da cinque giorni a sole 14 ore".
Questa tecnica è quasi completamente automatizzata, quindi non solo è molto più veloce dei metodi precedenti, è anche più sicuro e affidabile.
"Consente una rapida ed efficiente valutazione del rischio ambientale e sanitario del suolo e dei sedimenti contaminati da mercurio per determinare se è necessaria la bonifica, "dice il professor Kolev.
"Il modo in cui i fanghi di depurazione vengono smaltiti o riutilizzati dipende in parte dalla concentrazione e dalla bioaccessibilità di questo metallo tossico e queste due caratteristiche possono ora essere facilmente valutate con la nuova tecnica".
La ricerca è stata supportata dall'Australian Research Council e dall'Agenzia di ricerca statale spagnola ed è stata l'articolo in primo piano nel numero di luglio della rispettata rivista di chimica Analytica Chimica Acta .
