Projekti / Programi
Ocena tveganja s kovin.kontamin.zemlje in aerosolov za člov.zdravje z uporabo naprednih in vitro gastroint.in respir.test.biorazpoložlj
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P300 |
Naravoslovno-matematične vede |
Analitična kemija |
Ocena tveganja, zdravje ljudi, zemlja, aerosoli, rudarjenje, svinec, onesnaževanje, zaužitje, vdihavanje, in vitro testi biorazpoložljivosti, mineralna zgradba, instrumentalne metodologije
Raziskovalci (6)
Organizacije (3)
Povzetek
Predlagani projekt se ukvarja z razvojem in-vitro ekstrakcijskih metod za določitev biorazpoložljivosti kovin po njihovem zaužitju z zemljo ali po inhalaciji aerosolov, pri tem pa uporablja fiziološke raztopine, ki posnemajo sestavo gastrointestinalnih in respiratornih tekočin. Da bi pokrili različne možnosti (najhujši možni scenarij) bomo uporabili izčrpljujočo ekstrakcijo kovin z ustreznimi raztopinami z on-line pristopom.
Razvite in-vitro ekstrakcijske metode bomo uporabili za analizo vzorcev zemlje in aerosolov iz Mežiške doline, ki so kontaminirani s svincem zaradi (preteklega) rudarjenja in topilništva. Tveganje za zdravje je dobro evidentirano predvsem pri predšolskih otrocih, pri katerih gre predvsem za prenos iz rok v usta. S svincem kontaminirana zemlja in aerosoli bodo še dodatno karakterizirani s fizikalno-kemijskimi metodami, kar bo omogočilo boljši vpogled v njihovo mineralno sestavo. Po identifikaciji sestave bodo individualni minerali prav tako analizirani z in vitro ekstrakcijsko metodo, iz česar bomo dobili podatke o njihovem prispevku k biorazpoložljivosti posameznih oblik svinca za človeka.
Korelacija in vitro ekstrakcijskih podatkov in mineraloških podatkov za svinec bo omogočila razumevanje biorazpoložljivosti svinca in upamo, da bo v končni fazi prispevala k razvoju modela za napovedovanje/predvidevanje biorazpoložljivosti izključno na osnovi mineraloške sestave zemlje in aerosolov.
Pomen za razvoj znanosti
Tveganje za zdravje v povezavi z inhalacijo aerosolov ali zaužitjem zemlje običajno ocenjujemo z ekstrakcijskimi testi pod umetnimi pogoji gastrointestinalnega ali respiratornega trakta. V teku projekta smo razvili nove tehnike, ki omogočajo i) kontinuirano spremljanje izluževanja (kinetika) za pridobitev podatkov o mehanizmih izluževanja kovin iz zemlje in kvantifikacijo izpostavljenosti in ii) spremljanje podatkov o izluževanju PbS nanodelcev za oceno tveganja inhalacije aerosolov, ki vsebujejo PbS. Še posebno uporaba laserske ablacije za tvorbo nanodelcev in njihovo lovljenje v ustrezne raztopine, ki oponašajo način vnosa v človeško telo, je absolutna novost s širokim potencialom uporabe. Naraščajoča uporaba nanodelcev pomeni tudi povečano potrebo po njihovi evaluaciji z vidika škodljivosti, kar predvideva tudi REACH (Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemical Substances, EC No. 1907-2006). V tem projektu smo razvili nova orodja, ki bodo pomagala pri oceni takih materialov z vidika tveganja za zdravje.
Nadaljnji razvoj metod za fizikalno-kemijsko karakterizacijo nano-, mikro- in makrodelcev ter še posebno modeliranje eksperimentalnih rezultatov ponujata nov vpogled v mehanizme izluževanja kovin iz zemlje in aerosolov v gastrointestinalnem in respiratornem traktu. Ugotovili smo npr. da se v človeških pljučih z difuzijo lahko izluži tudi preko 50% Pb iz ekstremno netopnega PbS v obliki nanodelcev. Na splošno naši rezultati nakazujejo, da so nanodelci lahko zelo nevarni z vidika izluževanja. Ostali rezultati modeliranja odpirajo možnosti za napovedovanje izluževanja iz zemlje v okoljskih pogojih na osnovi zapletenega kinetičnega Langmuirovega modela, ki upošteva vezavo na različne mineralne faze prsti. Naše delo je poželo veliko pozornosti med predstavitvami na znanstvenih srečanjih.
Do zdaj so rezultat dela na projektu 4 znanstveni članki (3 objavljeni, 1 v tisku) v mednarodnih revijah z visokim impakt faktorjem (3 članki v revijah prve četrtine in 1 v drugi četrtini). Nadalje je še en članek poslan v objavo, dva pa sta v zaključni fazi priprave. Prav tako smo iz dela na projektu objavili tudi poljuden članek v časopisu Delo.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultat projekta so metode za boljše razumevanje tveganja za zdravje, ki ga pomenijo kontaminirana zemlja in aerosoli na specifičnih lokacijah. Te metode omogočajo boljši vpogled v ukrepe, potrebne za zagotovitev varnega okolja, ki ne predstavlja tveganja za zdravje.
Pomembno področje, kjer bodo rezultati naše študije lahko našli aplikacijo, je notranje onesnaževanje industrijskih objektov. Tako npr. rezanje in brušenje kristalnega stekla, ki vsebuje visok delež Pb, lahko sprošča v neposrednjo okolico velike količine ultrafinih delcev. Znanje o njihovi potencialni nevarnosti za zdravje je seveda ključnega pomena.
Uporaba “forenzične geokemije” za karakterizacijo onesnaževanja s svinčevimi izotopi v Mežiški dolini bo v končni fazi omogočala boljše razumevanje obsega in vpliva trenutnega onesnaževanja topilnice svinca na tem, že tako s svincem onesnaženem območju.
Projekt je služil kot odskočišče več mladim znanstvenikom na začetku njihove kariere, ki so se veliko naučili o razvoju in uporabi analiznih metod za ocerno tveganja in njihovem pomenu; eden od njih je cello pridobil ekspertno znanje s področja tvorbe nanodelcev z lasersko ablacijo, kar mu j e prineslo novo službo v Nemčiji.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
