Να είστε προσεκτικοί όταν μιλάτε για τη μόλυνση από μόλυβδο:Το καλό, το κακό και το άσχημο!
Ο μόλυβδος, όπως και πολλά άλλα μέταλλα (μην τα αποκαλείτε «βαρέα μέταλλα», βλέπε Pourret, 2018), είναι παγκόσμιος ρύπος. Η δηλητηρίαση από μόλυβδο, γνωστή και ως ατενισμός, συμβαίνει συχνότερα με την κατάποση του μετάλλου. Η κύρια αιτία κατάποσης μολύβδου είναι η κατάποση σκόνης και τσιπς βαφής που περιέχουν μόλυβδο. Αυτό είναι ιδιαίτερα ανησυχητικό για τα μικρά παιδιά.
Εκατοντάδες τόνοι μολύβδου στο κωδωνοστάσιο και την οροφή της Παναγίας των Παρισίων έλιωσαν κατά τη διάρκεια της πυρκαγιάς της 15ης Απριλίου, πλησιάζοντας στην καταστροφή του καθεδρικού ναού, σύμφωνα με πολλά ειδησεογραφικά πρακτορεία αυτόν τον μήνα (Αύγουστος 2019). Η περιφερειακή υπηρεσία υγείας του Παρισιού ανέφερε ότι οι συγκεντρώσεις μολύβδου παραμένουν υψηλές σε ορισμένα σημεία μέσα στο κτίριο και στο έδαφος του παρακείμενου πάρκου και του προαύλιου χώρου, τα οποία έχουν κλείσει για το κοινό μετά την πυρκαγιά. Αλλά διαβάζουμε και ακούμε πολλές ανοησίες στα μέσα ενημέρωσης.
Στην τοξικολογία, η ειδοποίηση των χημικών στοιχείων αγνοείται σε μεγάλο βαθμό. στοιχεία εκτός του άνθρακα κρίνονται συχνά ως τοξικά λόγω των στοιχείων που σχετίζονται με την τοξικότητα μόνο σε μερικά από τα χημικά είδη στα οποία εμφανίζονται. Δεδομένου ότι τα φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά τους εξαρτώνται από τη μοριακή δομή και όχι από τα στοιχειώδη συστατικά της, το ίδιο ισχύει και για την τοξικότητά τους. Πράγματι, η τοξικότητα των συχνά αποκαλούμενων «τοξικών» στοιχείων, όπως ο μόλυβδος, εξαρτάται από την ειδοποίηση και τη συγκέντρωσή τους όχι μόνο ποσοτικά αλλά και ποιοτικά. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό οι τοξικολογικές μελέτες να λαμβάνουν πάντα υπόψη το παρόν είδος και όχι το στοιχειώδες συστατικό προκειμένου να δημιουργηθούν σημαντικά δεδομένα. Γίνεται έτσι σαφέστερο ότι η μη σωστή εξέταση της χημικής ειδοποίησης των στοιχείων μπορεί να οδηγήσει σε κακή εκτίμηση κινδύνου και κακή χρήση της νομοθεσίας. Οι νόμοι και οι κανονισμοί που βασίζονται σε απλή στοιχειακή ανάλυση ενδέχεται να θεωρούν εσφαλμένα τα περιβαλλοντικά μέσα ή προϊόντα ως τοξικά.
Η ανάλυση ειδών παρέχει τις απαραίτητες πληροφορίες για την περιγραφή των επιδράσεων των ενεργών ειδών, οι οποίες δεν είναι διαθέσιμες από τα αποτελέσματα των προσδιορισμών συνολικών χημικών στοιχείων. Οι πρόσθετες πληροφορίες είναι πολύ χρήσιμες για την κατεύθυνση ενεργειών όπως η μείωση των κινδύνων για την υγεία που σχετίζονται με τοξικά είδη.
Όταν δεν είναι δυνατός ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης των διαφορετικών μεμονωμένων χημικών ειδών που αθροίζουν τη συνολική συγκέντρωση ενός στοιχείου σε μια δεδομένη μήτρα, αυτό σημαίνει ότι είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ειδοποίηση. Όταν συμβαίνει αυτό, είναι μια χρήσιμη πρακτική να κάνετε κλασματοποίηση. Η κλασμάτωση είναι η διαδικασία ταξινόμησης ενός χημικού στοιχείου από ένα συγκεκριμένο δείγμα σύμφωνα με τις φυσικές (π.χ. μέγεθος, διαλυτότητα) ή χημικές (π.χ. δεσμός, αντιδραστικότητα) ιδιότητες στο εργαστήριο ή χρησιμοποιώντας μοντέλα.
Μια ευρεία γνώση της γεωχημείας του εδάφους είναι απαραίτητη για τον προσδιορισμό του αντίκτυπου των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων και των συνεπαγόμενων τοξικοτήτων. Είναι ευρέως αναγνωρισμένο στην επιστημονική κοινότητα (αλλά όχι τόσο από το ευρύ κοινό) ότι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις του μολύβδου δεν εξαρτώνται από τη συνολική περιεκτικότητα του εδάφους. Πράγματι, μεσολαβείται μέσω διαλυμένων ειδών. Έτσι, για να αξιολογήσουμε τη βιοδιαθεσιμότητα του μολύβδου και τον περιβαλλοντικό αντίκτυπό του, πρέπει να εξετάσουμε τη χημική ειδοποίηση. Ο μόλυβδος εμφανίζεται σε εδαφικά διαλύματα ως ελεύθερα ιόντα ή ως ανόργανα ή οργανικά σύμπλοκα συνδεδεμένα με διάφορους υποκαταστάτες. Η ειδογένεση του μολύβδου εξαρτάται από το pH του, τη συγκέντρωσή του και τις συγκεντρώσεις του συνδέτη. Μεταξύ πολλών προσδεμάτων, η διαλυμένη οργανική ύλη μπορεί να δεσμεύσει ισχυρά τον μόλυβδο. Η διαλυμένη οργανική ύλη είναι ένα πολύπλοκο μείγμα που περιλαμβάνει δραστικές χουμικές ουσίες (κυρίως χουμικά οξέα και φουλβικά οξέα).
Για να περιγραφούν οι ηλεκτροστατικές και ειδικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ χουμικών ουσιών και μετάλλων όπως ο μόλυβδος, έχουν αναπτυχθεί πολυάριθμα μοντέλα. Μεταξύ των πιο αξιόπιστων και καλά δοκιμασμένων μοντέλων είναι το WHAM (με υπομοντέλο Μοντέλο VI) και το ECOSAT (με το υπομοντέλο NICA-Donnan). Μία από τις βασικές αβεβαιότητες με τη χρήση αυτών των μοντέλων είναι εάν οι χουμικές ουσίες που λαμβάνονται υπόψη στη μοντελοποίηση είναι πραγματικά αντιπροσωπευτικές της διαλυμένης οργανικής ύλης του εδαφικού διαλύματος. Για να περιγράψουμε τις αλληλεπιδράσεις της διαλυμένης οργανικής ύλης με τον μόλυβδο χρησιμοποιώντας αυτά τα μοντέλα, το κλάσμα της ενεργού διαλυμένης οργανικής ύλης (δηλαδή, η αναλογία διαλυμένης οργανικής ύλης που μπορεί αποτελεσματικά να συμπλέκεται με μέταλλα) και η σύνθεσή του (σχετικές αναλογίες χουμικών και φουλβικών οξέων) είναι απαιτείται.
Κάναμε έτσι και δοκιμάσαμε υποθέσεις για αυτές τις δύο παραμέτρους. Ωστόσο, οι αναλογίες του χουμικού και του φουλβικού οξέος στη διαλυμένη οργανική ύλη, καθώς και οι συγκεντρώσεις τους, εξαρτώνται από τον τύπο της οργανικής ύλης και επομένως μπορεί να διαφέρουν από το ένα έδαφος στο άλλο. Σε ασβεστούχα εδάφη (όπως στη μελέτη περίπτωσης μας), η παρουσία ανθρακικών αλάτων και το αλκαλικό pH επηρεάζουν έντονα την ειδογένεση του μολύβδου και την κινητικότητά του.
Οι στόχοι της μελέτης μας που δημοσιεύτηκε στο Journal of Geochemical Exploration (Ponthieu et al., 2016) ήταν (i) η σύγκριση των αποτελεσμάτων της ειδοποίησης μολύβδου στο εδαφικό διάλυμα που ελήφθη από δύο διαφορετικά μοντέλα και (ii) η αξιολόγηση της επίδρασης του διαλυμένου οργανικού σύνθεση ύλης στην ειδοποίηση μολύβδου. Μετά την αξιολόγηση της κινητικότητας του μολύβδου σε αλκαλικά εδάφη με τη χρήση συντελεστών κατανομής, η ειδογένειά του στο εδαφικό διάλυμα αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας Model VI και NICA-Donnan με διάφορες αναλογίες χουμικών και φουλβικών οξέων. Έχει προσδιοριστεί η ειδοποίηση του μολύβδου μεταξύ άλλων μετάλλων (δηλαδή χαλκού, νικελίου και ψευδαργύρου) στο εδαφικό διάλυμα 36 δειγμάτων που χαρακτηρίζονται από αλκαλικό pH και διαφορετικά επίπεδα μόλυνσης (Εικόνα 1).
Τέσσερις υποθέσεις σχετικά με τη σύνθεση διαλυμένης οργανικής ύλης έχουν δοκιμαστεί. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται με τα δύο διαφορετικά μοντέλα είναι της ίδιας τάξης μεγέθους (Εικόνα 2). Το κύριο αποτέλεσμα αυτής της μελέτης είναι ότι οι συγκεντρώσεις ελεύθερου μολύβδου (δηλαδή τοξικών) που υπολογίζονται με τα δύο μοντέλα μπορεί να διαφέρουν κατά μία τάξη μεγέθους ανάλογα με το εάν χρησιμοποιούνται χουμικά και/ή φουλβικά οξέα για την αναπαράσταση διαλυμένης οργανικής ύλης. Αυτή η εργασία καταδεικνύει τον αντίκτυπο των υποθέσεων που έγιναν σχετικά με τη φύση της διαλυμένης οργανικής ύλης για τη μοντελοποίηση ειδών μολύβδου.
