Die Umweltverschmutzung durch Schwermetalle ist ein großes gesellschaftliches Problem. Unter diesen Metallen unterliegt Quecksilber (Hg) aufgrund seiner hohen Toxizität strengen Kontrollen. Im Hinblick auf den Boden, der eng mit unserem täglichen Leben verbunden ist, liegt der Umweltstandard für Quecksilber bei weniger als 0,5 µg/L (µg ist eine Einheit von 1 Millionstel Gramm).
Für ehemalige Fabrikgelände mit hohem Kontaminationspotenzial sind Tests nach solchen offiziellen Standards obligatorisch. Die meisten Baustellen und Grundstücksübertragungen usw. werden auf freiwilliger Basis auf Bodenkontamination getestet, um die Sicherheit zu bestätigen. Derzeit müssen Proben vom Gelände zu spezialisierten Testzentren transportiert und dort mit großen Testgeräten auf Schwermetalle analysiert werden. Die Analyse erfordert ebenfalls Spezialwissen und komplexe Verfahren.
Wenn für die Hg-Untersuchung von Böden kein Spezialwissen erforderlich ist und sie von jedermann vor Ort durchgeführt werden kann, würde dies die Zeit für die Sicherheitsbestätigung an vielen Standorten, die freiwillig auf Hg testen, verkürzen, die Zeit bis zum Baubeginn verkürzen und die Belastung der Baustelle verringern. Wenn darüber hinaus kostengünstige Testmethoden für Hg allgemein verfügbar werden, wird eine tägliche Überwachung es ermöglichen, die Sicherheit des Trinkwassers in Gebieten zu bestätigen, in denen Grundwasser verbraucht wird.
Forscher am AIST haben in Zusammenarbeit mit Sakamoto Lime Industry Co., Ltd. eine Methode entwickelt, um Spuren von Hg im Boden zu erkennen. Ihre Forschung ist veröffentlicht im Journal Nanomaterialien.
Die Umweltverschmutzung durch Hg und andere Schwermetalle wird weltweit streng kontrolliert. In Japan wurden zahlreiche Standardwerte für eine Reihe von Hg-bezogenen Parametern festgelegt, darunter Hg-Werte im Boden und Abfallmanagement. Diese Maßnahmen zielen darauf ab, die mit der Hg-Exposition verbundenen Gesundheitsrisiken zu verringern.
Diese neu entwickelte Technologie ermöglicht die Erkennung von Hg in Lösungen ohne komplizierte Verfahren mithilfe eines leicht tragbaren Geräts mittels einer elektrochemischen Hg-Messtechnik.
Obwohl elektrochemische Messungen leicht durch Verunreinigungen in der Lösung (nachfolgend „Fremdstoffe“ genannt) beeinflusst werden, die die Messung stören, ermöglicht die einzigartige Datenverarbeitung und -analyse die Bestimmung, ob Hg in einer Konzentration von 0,5 ppb (ppb ist ein Milliardstel) oder mehr enthalten ist, selbst in Bodentestlösungen, die eine große Menge an Fremdstoffen enthalten.
In der Zukunft wollen die Forscher ein Bodenanalysesystem entwickeln, das von jedermann vor Ort eingesetzt werden kann.
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Kenshin Takemura et al, Bestimmung niedriger Quecksilberkonzentrationen anhand der Dauer der galvanischen Abscheidung, Nanomaterialien (2024). DOI: 10.3390/nano14110981