Abstracto

Biotecnología-2013: Biodisponibilidad del mercurio en el suelo de la llanura aluvial de East Fork Popular Creek, Oak Ridge, Tennessee - Fengxiang Han - Universidad Estatal de Jackson

 Han Fengxiang 

 Tradicionalmente, como parte de su desafío de seguridad nacional, la instalación de protección nacional Y-12 de la rama estadounidense de energía en OkRidge, Tennessee, obtuvo una fracción significativa del suministro de mercurio elemental del mundo. Durante las décadas de 1950 y 1960, una gran cantidad de mercurio elemental escapó del confinamiento y sigue estando presente en la cuenca hidrográfica que rodea la instalación Y-12 como sumidero a mediano plazo, pero como suministro a largo plazo. Se implementaron una serie de esfuerzos de remediación en las cuencas hidrográficas del sitio de OkRidge. Los objetivos de este estudio fueron investigar la situación actual de la distribución del mercurio y la resolución de la especiación y la biodisponibilidad en los suelos de la llanura aluvial de East Fork Poplar Creek (EFPC) después de la remediación de la rama estadounidense de energía durante una década. El estudio actual ciertamente sugiere que el mercurio total en los suelos de la llanura aluvial de EFPC disminuyó significativamente después de una serie de remediaciones. Este estudio demostró la eficacia a largo plazo de estos esfuerzos de remediación, en particular después de la excavación de suelos de llanura aluvial excepcionalmente infectados. La forma fundamental de mercurio dentro de los suelos de llanura aluvial actuales de EFPC después de esos años de remediación es especialmente la forma específica de mercurio no cinabrio en minerales arcillosos (fracción residual extraíble con HNO3 4M). Los resultados también muestran fuertes relaciones lineales entre las concentraciones de mercurio en las lombrices de tierra locales (tanto las empresas maduras como las inmaduras) y la forma específica de mercurio no cinabrio, mientras que el mercurio cinabrio es menos biodisponible para las lombrices de tierra locales. Las lombrices de tierra locales pueden usarse como un bioindicador ecológico potencial de mercurio (biomarcador) para demostrar la biodisponibilidad y ecotoxicidad del mercurio en la atmósfera. La evaluación de riesgo inicial para la llanura aluvial East Fork Poplar Creek (EFPC) en Ok Ridge, Tennessee, un sitio web de Superfondo altamente infectado con mercurio, se basó en una dosis de referencia para cloruro de mercurio. Sin embargo, el cloruro de mercurio es un compuesto soluble de mercurio que no se espera que esté presente en la llanura aluvial, que con frecuencia está saturada de agua. Investigaciones anteriores habían sugerido que el mercurio en la llanura aluvial de EFPC era mucho menos soluble y, en consecuencia, probablemente mucho menos biodisponible que el cloruro de mercurio, lo que probablemente hizo que los resultados de la evaluación de riesgos fueran excesivamente conservadores. Se realizó un estudio de bioaccesibilidad, diseñado para medir la cantidad de mercurio disponible para la absorción en el tracto digestivo de un bebé (el punto final de la vía de riesgo más importante), en 20 suelos de la llanura aluvial de EFPC. El mercurio inaccesible promedio para los 20 suelos fue del 5,3%, en comparación con el 100% del cloruro de mercurio sometido a las mismas condiciones. La alteración del sistema para imitar más cuidadosamente las condiciones en el tracto digestivo no cambió sustancialmente los resultados. Por lo tanto, el uso de una dosis de referencia para el cloruro de mercurio en EFPC, y probablemente en otros sitios contaminados con mercurio,Sin incorporar un ajuste de biodisponibilidad correspondiente, se puede sobrestimar el peligro que representa el sitio. Tradicionalmente, como parte de su misión de seguridad nacional, la Instalación de Protección Nacional Y-12 del Departamento de Energía de los EE. UU. en Ok Ridge, Tennessee, recibió una fracción considerable del suministro mundial de mercurio elemental. Durante los años cincuenta y sesenta, una gran cantidad de mercurio elemental escapó del confinamiento y todavía está presente en la cuenca hidrográfica que rodea la instalación Y-12. Se ha desplegado una cadena de esfuerzos de remediación en las cuencas hidrográficas que rodean el sitio de Ok Ridge. Sin embargo, más recientemente, la concentración de mercurio total en los peces y el agua de la parte baja de East Fork Poplar Creek (EFPC) de Ok Ridge ha aumentado a pesar de que la mayor parte de la contaminación por mercurio en los suelos locales está presente en forma de sulfuro de mercurio. Hemos estudiado la extractabilidad, solubilidad y biodisponibilidad del sulfuro de mercurio en los suelos de Ok Ridge. Se investigó la dinámica de la disolución del sulfuro de mercurio con la ayuda de varios extractantes, como ácidos y un agente quelante. Después de tres temporadas de plantación, el sulfuro de mercurio del suelo se disuelve más fácilmente a través del ácido nítrico 4 M y 12 M que el reactivo de sulfuro de mercurio natural, como lo indica su cinética de disolución. La liberación de mercurio por EDTA del suelo contaminado con HgS se extendió con el tiempo de reacción y el nivel de mercurio del suelo. Este químico quelante aumentará la solubilidad del mercurio en el suelo de Well Ridge contaminado con HgS. Los resultados también muestran que el sulfuro de mercurio en los suelos contaminados de Well Ridge se vuelve biodisponible para las flores hasta cierto punto. El aumento de la biodisponibilidad del sulfuro de mercurio del suelo después de tres temporadas de plantación puede contribuir al reciente aumento de los niveles de mercurio en el agua del Lower East Fork Popular Creek (LEFPC) de Well Ridge. La evaluación inicial de riesgos para la llanura aluvial East Fork Poplar Creek (EFPC) en OkRidge, Tennessee, un sitio de Superfondo altamente infectado con mercurio, se basó totalmente en una dosis de referencia para cloruro mercúrico. Sin embargo, el cloruro mercúrico es un compuesto de mercurio soluble que no se prevé que esté presente en la llanura aluvial, que suele estar saturada de agua. Investigaciones anteriores habían sugerido que el mercurio en la llanura aluvial de EFPC era menos soluble y, en consecuencia, probablemente menos biodisponible que el cloruro mercúrico, lo que probablemente hizo que los resultados de la evaluación de riesgos fueran excesivamente conservadores. Se realizó una prueba de bioaccesibilidad, diseñada para medir la cantidad de mercurio disponible para la absorción en el tracto digestivo de un niño (el punto final de la vía de riesgo más importante), en 20 suelos de la llanura aluvial de EFPC. El mercurio bioaccesible promedio para los 20 suelos fue del 5,3%, en comparación con el 100% del cloruro mercúrico sometido a las mismas condiciones.La modificación de la forma de imitar de forma más precisa las situaciones del tracto digestivo no modificó ampliamente los resultados. Por lo tanto, el uso de una dosis de referencia para el cloruro de mercurio en la EFPC, y posiblemente en otros sitios infectados con mercurio, sin incorporar un factor de ajuste de la biodisponibilidad correspondiente también puede sobrestimar el riesgo que plantea el sitio web. Biografía Fengxiang Han completó su doctorado en 1998 en la Universidad Hebrea de Jerusalén, Israel. Es profesor adjunto de Química Ambiental en el Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad Estatal de Jackson. Ha publicado más de 70 artículos en revistas arbitradas, un libro (de Springer) y es miembro del consejo editorial de varias revistas internacionales. fengxiang.han@jsums.edu