Tim znanstvenika s Instituta Ruđer Bošković (IRB) i Instituta Jožef Stefan razvili su metodu za pouzdano mjerenje olovnih nanočestica u mulju koja nudi pouzdan alat za inspekcije, komunalna poduzeća i donositelje odluka u nadzoru nanočestica u mulju.

Iz IRB-a objašnjavaju kako se metalne nanočestice sitnije od tisućinke vlasi kose nalaze u nizu proizvoda, od tekstila i kozmetike, do elektronike. Nakon uporabe završavaju u odvodima, a velika većina njih „uhvati” se u mulju tijekom pročišćavanja otpadnih voda.

Taj se mulj često koristi kao gnojivo u poljoprivredi pa je ključno znati koliko nanočestica sadržava i kakav utjecaj te čestice mogu imati na tlo, biljke i zdravlje ljudi.

Riječ je o metodi koja je, prvi put, omogućila kvantitativno mjerenje olovnih nanočestica u čvrstim okolišnim uzorcima poput mulja. Pregled pet hrvatskih pročistača otpadnih voda pokazao je da se u gramima mulja skriva između deset milijuna i trideset milijardi nanočestica, ovisno o metalu i uzorku. Ipak, unatoč impresivnom broju, te čestice čine čak manje od dva posto ukupne količine metala u mulju, objasnili su u priopćenju.

Procjena rizika sugerira da današnja primjena mulja u poljoprivredi nosi zanemariv do nizak ekološki rizik. To znači da trenutačno te nanočestice u mulju vjerojatno ne štete okolišu. Ipak, za pojedine vrste nanočestica u tlima, kao što su olovne, ne postoje ekotoksikološka istraživanja, pa ih je potrebno provesti, a na neke nanočestice kao srebro i cink treba posebno paziti jer su reaktivnije i lakše se otapaju, pa dugoročno mogu više utjecati na tlo i vodu.

Tim je razvio optimiziranu metodu koja nanočestice nježno oslobađa iz mulja, a da ih pritom ne mijenja. Zatim su pomoću specijalizirane tehnike spektrometrije masa uz induktivno spregnutu plazmu, koja hvata i broji nanočestice jednu po jednu, izbrojali i odredili njihovu veličinu. Metoda pokriva sedam ključnih okolišno relevantnih metala: srebro, zlato, cerij, bakar, olovo, titan i cink.

“Razvili smo postupak koji iz mulja doslovno ‘ispere’ nanočestice pomoću blage otopine tetranatrijevog pirofosfata koji djeluje na nanočestice i mulj kao omekšivač kad odvoji mrlju s tkanine.

Zatim smo koristili spektrometar masa uz induktivno spregnutu plazmu, instrument koji ih hvata jednu po jednu, prebroji i izmjeri. Nakon brojnih testiranja pronašli smo najbolji ‘recept’ prema kojem je omjer mulja i blage otopine u omjeru otprilike 1:100”, objašnjava dr. Mavro Lučić, prvi i dopisni autor na radu iz Zavoda za istraživanje mora i okoliša IRB-a.

Može se reći da su znanstvenici razvili „povećalo“ koje jasno pokazuje koliko nanočestica doista ima u mulju. S tim znanjem donose se bolje i sigurnije odluke. Komunalna poduzeća, inspekcije i donositelji odluka odsad mogu računati na pouzdane brojke, a nanočestice u mulju napokon se mogu nadzirati kao i svaka druga relevantna sastavnica okoliša, pojasnili su iz IRB-a.

Nova metoda pomaže zadržati ravnotežu između održivog korištenja mulja i zaštite tla, voda i prehrambenog lanca, uz razuman oprez prema srebru i cinku koji pokazuju veću reaktivnost, a time i potencijalnu opasnost.

Istraživanje je provedeno u suradnji IRB-a i Instituta Jožef Stefan, uz potporu Slovenske istraživačke i inovacijske agencije (ARIS, Program P1–0143) te stipendije Europske unije – NextGenerationEU.