Uusilla, erittäin herkillä menetelmillä voidaan määrittää kokonaiselohopean, epäorgaanisen elohopean ja metyylielohopean pitoisuudet, kun aineita on alle nanogramma litrassa.
Menetelmät kehitti väitöstutkimuksessaan Jyväskylän yliopistossa väittelevä Suvi Kulomäki.
Kulomäki rakensi ensin kokonaiselohopean analyysimenetelmän, joka sopii myös humuspitoisiin luonnonvesiin. Tekniikka mahdollistaa sellaisten näytteiden analysoinnin, joissa elohopeaa on vähintään kaksi nanogrammaa litraa kohden.
Esimerkiksi Jyväsjärvessä kokonaiselohopeapitoisuus jää kuitenkin rajan alle.
Alhaisimpienkin pitoisuuksien analysoimiseksi Kulomäki kehitti konsentrointimenetelmän ja tekniikan, jolla elohopean eri muodot saadaan eroteltua toisistaan.
”Huhtikuussa 2021 Jyväsjärven metyylielohopeapitoisuudeksi määritettiin 0,18 nanogrammaa ja epäorgaanisen elohopean pitoisuudeksi 0,62 nanogrammaa litrassa”, Kulomäki kertoo.
Työkaluina 3d-tulostetut metallisiepparit
Tutkimuksessaan Kulomäki hyödynsi 3d-tulostusteknologialla valmistettuja metallisieppareita. Elohopean esikonsentrointi ja sen eri muotojen erottelu toisistaan onnistuu juuri sieppareiden ansiosta.
Sieppari nappaa kiinni luonnonvesinäytteen sisältämän elohopean, minkä jälkeen epäorgaaninen elohopea ja metyylielohopea erotellaan toisistaan happamien tiourealiuosten avulla.
Näin saadut erilliset liuokset analysoidaan induktiivisesti kytketyllä plasma-massaspektrometrillä (ICP-MS).
Jyväskylän yliopiston kemian laitoksessa kehitettyä, palkittua sieppariteknologiaa vie nykyään eteenpäin yliopiston spinoff-yritys Weeefiner.
Globaali ympäristöongelma
Elohopea on erittäin myrkyllinen raskasmetalli, jota vapautuu ympäristöön sekä ihmisen toiminnan että luonnollisten prosessien seurauksena.
Elohopea voi myös muuntua äärimmäisen myrkylliseksi metyylielohopeaksi, joka kerääntyy eliöihin ja rikastuu ravintoketjussa.
Ihmisen ja luonnonvaraisten eläinten altistuminen sisävesien ja merten kalaravinnon sisältämälle elohopealle on laajimpia globaaleja ympäristöongelmia.
(Kuva Jyväskylän yliopisto) Filosofian maisteri Suvi Kulomäen väitöskirja Preconcentration, speciation, and determination of mercury in natural waters by inductively coupled plasma mass spectrometry tarkastetaan 15. joulukuuta 2023.
Lue myös:
Weeefiner ja Sensmet rakentavat uutta teknologiaa kaivosvesien talteenottoon – “älykäs tehoratkaisu”
Weeefiner voitti innovaatiokisan – jätevesien typpi talteen 4d-suodattimella
3d-tulostettu suodatin nappaa hormonit pois jätevedestä
Suomalaisyritys sieppaa jätevesien metallit talteen uusin keinoin
Katalyyttituotannon arvoaineet talteen ja kiertoon – innovaatiokisa ratkesi
