Mercury krijgt een slechte rap, en terecht. Het is ongelooflijk giftig voor veel organismen, en het hoopt zich op in de voedselketen. Dat betekent dieren aan de top van de voedselketen, inclusief wij mensen, krijgen vaak de hoogste doses.

Om het risico voor mensen en andere levende wezens tot een minimum te beperken, moeten we de kwikconcentraties in het milieu nauwkeurig en efficiënt kunnen meten.

Het probleem is dat kwik in vele vormen voorkomt en een glibberige klant is om te volgen.

Maar onderzoekers van de Universiteit van Melbourne en de Universiteit van de Balearen in Spanje hebben een nieuwe geautomatiseerde techniek ontwikkeld om verschillende vormen van kwik te isoleren op basis van het risico dat elke vorm in de voedselketen terechtkomt.

De meeste mensen zijn bekend met het vloeibare metaal dat bekend staat als kwikzilver, dat is puur kwik, maar professor Spas Kolev zegt dat dit slechts een heel klein deel uitmaakt van het kwik dat in het milieu wordt aangetroffen.

"Kwik dat in het milieu terechtkomt, neemt andere vormen aan, zoals kwiksulfide, methylkwik, dimethylkwik, ethylkwik en fenylkwik, " zegt professor Kolev, van de School of Chemistry aan de Universiteit van Melbourne.

"Sommige van deze vormen zijn veel giftiger dan andere, en sommige zijn mobieler dan andere, wat betekent dat ze zich door de omgeving kunnen verplaatsen en gemakkelijker in de mens kunnen komen.

"Methylkwik bijvoorbeeld, lost gemakkelijk op in water en kan gemakkelijk in planten komen, vissen en andere dieren, terwijl kwiksulfide de neiging heeft om opgesloten te blijven in sediment en grond en veel minder snel in de voedselketen terechtkomt.

"Alleen al het kennen van de totale kwikconcentratie in het milieu geeft ons niet genoeg informatie om het risico voor de mens te bepalen. Het is even belangrijk om te weten hoe mobiel kwik is dat de biologische toegankelijkheid bepaalt."

Professor Kolev en zijn collega's van het Centre for Aquatic Pollution Identification and Management (CAPIM) zijn geïnteresseerd in het risico voor mensen en andere organismen van kwik in rioolwater dat wordt behandeld en vervolgens als meststof in landbouwsystemen wordt gebruikt.

"Er zijn gevestigde methoden voor het meten van de mobiliteit van kwik in vaste stoffen uit het milieu, zoals behandeld rioolwater, ’ zegt professor Kolev.

"We voegen een reeks verschillende chemicaliën toe aan een vast monster, een per keer, en elke chemische stof extraheert een ander type kwik dat vervolgens kan worden gemeten met een kwikanalysator."

Professor Kolev zegt dat deze gevestigde methoden voor het meten van de biologische toegankelijkheid van kwik in vaste monsters traag zijn, arbeidsintensief, en onderhevig aan menselijke fouten. Als gevolg hiervan kunnen wetenschappers en milieumonitoringbureaus niet zoveel monsters meten als nodig is.

Maar professor Kolev en zijn collega Dr. Yanlin Zhang en professor Manuel Miro van de Universiteit van de Balearen, hebben samengewerkt om een ​​nieuwe methode en bijbehorende instrumenten te ontwikkelen die de tijd die nodig is om de biologische toegankelijkheid van verschillende vormen van kwik in vaste, organisch-rijke monsters zoals vast riool.

De truc is om een ​​techniek te gebruiken die stroomanalyse wordt genoemd.

"We gebruiken een stromingsanalysesysteem om automatisch vier verschillende oplossingen met toenemende uitlogingscapaciteit toe te voegen aan het rioolmonster, een per keer, ’ zegt professor Kolev.

"Elke oplossing geeft een andere vorm van kwik vrij, die vervolgens door een fluorescentiespectrometer stroomt die de concentratie meet. De eerste oplossing bevat het meest biologisch toegankelijke – en dus het meest giftige – kwik. De kwikvormen die als laatste in de oplossing achterblijven, hebben een zeer lage biologische beschikbaarheid.

"Met deze techniek hebben we de analysetijd kunnen terugbrengen van vijf dagen naar slechts 14 uur."

Deze techniek is bijna volledig geautomatiseerd, dus het is niet alleen veel sneller dan eerdere methoden, het is ook veiliger en betrouwbaarder.

"Het maakt een kostenefficiënte en snelle beoordeling van de milieu- en gezondheidsrisico's van met kwik verontreinigde bodem en sediment mogelijk om te bepalen of sanering noodzakelijk is, ’ zegt professor Kolev.

"De manier waarop rioolslib wordt verwijderd of hergebruikt, is mede afhankelijk van de concentratie en biologische toegankelijkheid van dit giftige metaal en deze twee kenmerken kunnen nu eenvoudig worden beoordeeld met de nieuwe techniek."

Het onderzoek werd ondersteund door de Australische Onderzoeksraad en het Spaanse Staatsonderzoeksbureau en was het uitgelichte artikel in het juli-nummer van het gerespecteerde scheikundetijdschrift Analytica Chimica Acta .