Onderzoekers ontwikkelen een uiterst gevoelige techniek om kwik in de bodem te detecteren

Milieuvervuiling door zware metalen is een groot maatschappelijk probleem. Van deze metalen wordt kwik (Hg) streng gecontroleerd vanwege de hoge toxiciteit. Als we ons richten op de bodem, die nauw verbonden is met ons dagelijks leven, is de milieunorm voor kwik vastgesteld op minder dan 0,5 µg/L (µg is een eenheid van 1 miljoenste van een gram).

Testen op basis van dergelijke officiële normen is verplicht voor voormalige fabrieksterreinen met een hoog potentieel voor verontreiniging. De meeste bouwterreinen en landoverdrachten, enz., worden op vrijwillige basis getest op bodemverontreiniging om de veiligheid te bevestigen. Momenteel moeten monsters van de locatie naar gespecialiseerde testcentra worden vervoerd en worden geanalyseerd op zware metalen met behulp van grote testapparatuur. De analyse vereist ook gespecialiseerde kennis en complexe procedures.

Als Hg-testen van de bodem geen gespecialiseerde kennis vereisen en door iedereen ter plaatse kunnen worden uitgevoerd, zou dit de tijd verkorten die nodig is voor veiligheidsbevestiging op veel locaties die vrijwillig testen op Hg, de tijd verkorten die nodig is om met de bouw te beginnen en de belasting van de locatie verminderen. Bovendien, als goedkope testmethoden voor Hg algemeen beschikbaar worden, zal dagelijkse monitoring het mogelijk maken om de veiligheid van drinkwater te bevestigen in gebieden waar grondwater wordt verbruikt.

Onderzoekers van AIST hebben in samenwerking met Sakamoto Lime Industry Co., Ltd. een dergelijke methode ontwikkeld om sporen van kwik in de bodem te detecteren. Hun onderzoek is gepubliceerd in het dagboek Nanomaterialen.

Milieuvervuiling door kwik en andere zware metalen wordt wereldwijd streng gecontroleerd. In Japan zijn er talrijke standaardwaarden vastgesteld voor een reeks kwikgerelateerde parameters, waaronder kwikgehaltes in de bodem en afvalbeheer. Deze maatregelen zijn gericht op het beperken van de gezondheidsrisico’s die samenhangen met kwikblootstelling.

Deze nieuw ontwikkelde technologie maakt het mogelijk om kwik in oplossingen te detecteren zonder ingewikkelde procedures, met behulp van een gemakkelijk draagbaar apparaat door middel van een elektrochemische kwikmeettechniek.

Hoewel elektrochemische metingen gemakkelijk kunnen worden beïnvloed door onzuiverheden in de oplossing (hierna “vreemde stoffen” genoemd) die de meting verstoren, maken de unieke gegevensverwerking en -analyse het mogelijk om te bepalen of kwik in een concentratie van 0,5 ppb (ppb is één miljardste) of hoger aanwezig is, zelfs in bodemtestoplossingen die een grote hoeveelheid vreemde stoffen bevatten.

In de toekomst verwachten de onderzoekers een bodemanalysesysteem te ontwikkelen dat door iedereen ter plekke kan worden gebruikt.