science >> Wetenschap >  >> Natuur

Plantdetective:Missouri S&T-professor bestudeert planten als bio-schildwachten van vervuiling binnenshuis

Krediet:Missouri University of Science and Technology

Zie de gewone kamerplant, de voortuinstruik, de rododendron achterom die betere tijden heeft gekend sinds de buren hun huis op de markt hebben gezet.

Ze fleuren onze gazons op, onze eigendomswaarden verhogen, zelfs onze mentale en fysieke gezondheid een boost geven door het koolstofdioxidegehalte te verlagen.

Voor Dr. Joel Burken, dergelijke planten zijn veel waardevoller dan als raamdecoratie. The Curators' Distinguished Professor en voorzitter van de civiele, architectuur- en milieutechniek bij Missouri S&T is een expert in fytoforensica, het proces waarbij planten worden gebruikt om de blootstelling van mensen aan verontreinigende stoffen te bestuderen.

Planten zijn "plaatsgebonden. Ze groeien op één locatie en hebben interactie met de grond, het grondwater en de omringende lucht, " legt hij uit. "Ze zijn echt meesters in massaoverdracht. Ze oogsten uit die omgeving alle koolstof, al het water, alle voedingsstoffen die ze nodig hebben. Maar chemicaliën in die omgeving kunnen zich ook in die plantenweefsels ophopen.

"Dus als we die planten bemonsteren, we zijn eigenlijk die omgeving aan het bemonsteren. En door de chemische blootstelling aan plantenpaden te begrijpen, we kunnen dan ook de chemische blootstelling aan menselijke paden begrijpen, ', voegt Burken eraan toe.

In een volgend artikel in het tijdschrift Wetenschap van de totale omgeving, promovendi Majid Bagheri en Khalid Al-jabery, werken met Burken en Dr. Donald Wunsch, de Mary K. Finley Missouri Distinguished Professor en hoogleraar computerwetenschappen aan S&T, gebruik machinale leertechnieken en statistische analyse om beter te begrijpen hoe grondwaterverontreinigingen worden opgenomen door plantenwortels.

Dat onderzoek bouwt voort op een driejarige beurs van de National Science Foundation (NSF) die aan Burken is toegekend; Dr. V.A. Samaranajake, Curators' Teaching Hoogleraar wiskunde en statistiek; en Dr. Glenn Morrison, hoogleraar milieutechniek, om te bestuderen hoe verontreinigende stoffen die door planten worden geabsorbeerd, door de bodem kunnen bewegen en een gebouw kunnen binnendringen in een proces dat bekend staat als dampintrusie.

"Door de chemische interacties te begrijpen, we hebben echt het potentieel om bijna overal ter wereld te proeven, vooral de plaatsen die we bewonen. En door die plant te bemonsteren - een bio-schildwacht - kunnen we beter begrijpen hoe we worden blootgesteld aan chemicaliën, en hoe je dat beter kunt voorkomen, ' zegt Burken.

De fytoforensische inspanningen van S&T hebben de afgelopen maanden veel aandacht getrokken, en de detectiemethoden worden in werking gezet.

Naast het komende tijdschriftartikel, "Een diepere kijk op de opname door planten van milieuverontreinigende stoffen met behulp van intelligente benaderingen, " die in februari 2019 wordt gepubliceerd maar nu online beschikbaar is, NSF zal naar verwachting binnenkort een door S&T geproduceerde video over het werk publiceren. De video is bedoeld om het onderzoek aan een breder publiek te communiceren en de wetenschappelijke doorbraken van W&T in de praktijk te brengen en tegelijkertijd de menselijke gezondheid verder te beschermen.

In juli, de publicatie en website Science Journal for Kids presenteerde een eigen kijk op het onderwerp, aangespoord door het W&T-onderzoek en een artikel van Burken, Samaranajake, en voormalig doctoraatsstudenten Dr. Jordan Wilson, nu een U.S. Geological Survey hydroloog; en Dr. Matt Limmer, nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Delaware, dat in februari 2018 werd gepubliceerd in de PLOS One logboek.

Het artikel, "Fytoforensics:bomen als bio-indicatoren van potentiële blootstelling binnenshuis via dampintrusie, " vat de analyse samen van 121 bomen in Nebraska die besmet zijn met het chemische tetrachlooretheen (PCE), het vergelijken van de boomkernmonsters (een snellere, goedkopere en minder ingrijpende verzamelmethode) tot PCE-niveaus in het omringende grondwater, bodem en nabijgelegen binnenlocaties.