Teksti Kemia-lehti
FM Suvi Kulomäki kehitti väitöskirjatyössään määritysmenetelmiä, joiden avulla voi analysoida luonnonvesissä erittäin pieninä pitoisuuksina esiintyviä elohopean eri muotoja.
Elohopea on ympäristössä luonnostaan esiintyvä, mutta erityisen myrkyllinen raskasmetalli. Se voi muuntua äärimmäisen myrkylliseksi metyylielohopeaksi, joka kerääntyy eliöihin ja rikastuu ravintoketjussa.
Ihmisen ja luonnonvaraisten eläinten altistuminen sisävesien ja merten kalaravinnon sisältämälle elohopealle onkin eräs laajimmista globaaleista ympäristöongelmista.
Luonnonvesien alhaisten elohopeapitoisuuksien seuranta on tärkeää, koska suurin osa saasteista, myös elohopea, päätyy usein lopulta vesistöihin.
Analyysimenetelmät kolmelle eri elohopean muodolle
Suvi Kulomäki kehitti väitöskirjatutkimuksessaan erittäin herkät analyysimenetelmät kolmelle eri elohopean muodolle: kokonaiselohopealle, epäorgaaniselle elohopealle ja metyylielohopealle nanogrammaa litrassa pitoisuustasolla.
Kehitetty kokonaiselohopean analyysimenetelmä soveltuu myös humuspitoisille luonnonvesille ja mahdollistaa sellaisten luonnonvesinäytteiden analysoinnin, joissa elohopeaa on vähintään kaksi nanogrammaa litrassa.
Esimerkiksi Jyväsjärvessä kokonaiselohopeapitoisuus jää tämän määritysrajan alle, joten vielä pienempien elohopeapitoisuuksien analysoimiseksi kehitettiin konsentrointimenetelmä sekä menetelmä, jolla elohopean eri muodot saadaan eroteltua toisistaan.
Tutkimukseen saatiin rahoitusta Jenny ja Antti Wihurin sekä Alfred Kordelinin säätiöiltä ja myös Jyväskylän yliopistolta.
3D-tulostetut metallisiepparit apuna tutkimuksessa
Väitöstutkimuksessa hyödynnettiin 3D-tulostusteknologiaa ja valmistettiin sen avulla metallisieppareita, joita tarvitaan elohopeapitoisten vesien konsentrointiin. Metallisiepparit mahdollistavat elohopean esikonsentroinnin sekä elohopean eri muotojen erottelun toisistaan.
Luonnonvesinäytteestä elohopea napataan kiinni metallisieppareihin, jonka jälkeen epäorgaaninen elohopea ja metyylielohopea erotellaan toisistaan käyttäen happamia tiourealiuoksia. Saadut erilliset liuokset analysoidaan induktiivisesti kytketyllä plasma-massaspektrometrillä (ICP-MS).
“Huhtikuussa 2021 Jyväsjärven metyylielohopeapitoisuudeksi määritettiin 0,18 ng L-1 ja epäorgaanisen elohopean pitoisuudeksi 0,62 ng L-1, mitkä osoittautuivat erittäin alhaisiksi pitoisuuksiksi”, Kulomäki kertoo.
Tärkeä apu ympäristön suojeluun
Väitöskirjatyössä esitettyjä analyysimenetelmiä voidaan hyödyntää vesistöjen elohopeapitoisuuksien määrityksessä, mikä puolestaan auttaa tarjoamaan entistä luotettavampaa ja tarkempaa tietoa vesistöjen elohopeapitoisuuksista.
Suvi Kulomäki valmistui filosofian maisteriksi Jyväskylän yliopiston kemian laitokselta vuonna 2016 ja väitöskirjatutkimuksen hän aloitti vuonna 2017.
Tutkimuksen ohjaajina toimivat professori Ari Väisänen ja yliopistonlehtori Siiri Perämäki, ja siihen on saatu rahoitusta Jenny ja Antti Wihurin säätiöltä, Jyväskylän yliopistolta sekä Alfred Kordelinin säätiöltä.
FM Suvi Kulomäen väitöskirja Preconcentration, speciation, and determination of mercury in natural waters by inductively coupled plasma mass spectrometry tarkastettiin 15.12.2023 Jyväskylän yliopistossa. Vastaväittäjänä toimi professori Jens Sloth Tanskan teknillisestä yliopistosta ja kustoksena yliopistonlehtori Siiri Perämäki.
Lähde: STT-info ja Jyväskylän yliopisto
