Optimizacija in validacija novih indikatorskih sistemov v kompleksnih okoljskih matricah

Optimizacija in validacija novih indikatorskih sistemov v kompleksnih okoljskih matricah

Nosilec projekta: dr. Milena Horvat, IJS

Sodelavec na projektu: dr. Jadran Faganeli

Šifra: L1-5446

Trajanje: 1.8.2013 - 30.9.2016

Povzetek

Zaradi toksičnosti živega srebra (Hg), njegovih kumulativnih zdravstvenih učinkov in potenciala za akumulacijo v kopenskih in vodnih ekosistemih je bilo opravljenih veliko raziskav emisij, transporta, reakcij in končne usode živega srebra v raznih okoljskih matricah kot tudi njegovih vplivov na človeško zdravje ter trajnostni razvoj okolja. Živo srebro prehaja v okolje iz raznih antropogenih in naravnih virov. V okolju se Hg nahaja v večjem številu fizikalnih in kemijskih oblik, ki imajo širok spekter lastnosti. Transformacije med posameznimi oblikami pa so temelj za kompleksen vzorec kroženja in razporeditve Hg tako na lokalnem kot tudi na globalnem nivoju, njegovo biološko magnifikacijo ter na ostale vplive. Zaradi stalne skrbi, zaradi živega srebra v okolju in njegovih škodljivih vplivov na človeško zdravje je razvoj novih občutljivih, selektivnih, hitrih, enostavnih in stroškovno učinkovitih metod za zaznavo živega srebra v okviru okoljskih in industrijskih aplikacij pomemben razvojni cilj. Osnovna ideja predloga je razvoj učinkovitega in robustnega in-line senzorja za detekcijo Hg v vodnem okolju, ki lahko deluje avtonomno v daljših časovnih obdobjih pri čemer  zagotavlja visoko kvalitetne podatke hkrati pa združuje obstoječe najsodobnejše tehnologije s trenutno še eksperimentalnimi in teoretičnimi pristopi. Senzorji, ki bodo razviti bodo temeljili na (1) klasičnih fizikalno-kemijskih principih vendar bodo prirejeni za kontinuirane in-line meritve v industrijskih (mokro čiščenje dimnih plinov - FGD) in okoljskih (onesnažena območja) okvirjih; (2) izboljšanem razumevanju delovanja biosenzorjev na kontaminiranih območjih; in (3) razvoju optično kemijskih senzorjev, ki temeljijo na interakciji z nanodelci. Kombinacija senzorjev bo omogočala določitev naslednjih zvrsti Hg v vodnih raztopinah: raztopljenega elementarnega živega srebra (DGM), divalentnih živo srebrovih (Hg(II)) spojin in bio-razpoložljivih frakcij. Polega tega je cilj tudi zagotoviti primerno občutljivost senzorjev in njihovo delovanje v relevantnem koncentracijskem območju. Razvoj senzorjev bo vzporedno metrološko podprt, z namenom zagotavljanja primerljivih rezultatov. Za metrološko podporo pa je potreben set umeritvenih postopkov, ki zagotavljajo sledljivost rezultatov meritev. Razviti senzorji bodo nato uporabljeni na bivšem rudarskem območju in v industrijskem okviru (FGD), hkrati pa bodo uporabljeni za razvoj naprednih modelnih orodij za okoljske in industrijske aplikacije, ki bodo temeljile na realno časovnih modelnih pristopih. Projekt združuje izkušnje dveh javnih raziskovalnih inštitucij in dveh SME-jev v Sloveniji ter štiri dobro izkušene mednarodne partnerje iz Norveške, Italije in Rusije. Interdisciplinarno (analizna kemija, geokemija, mikrobiologija in strojništvo) in med-sektorsko raziskovalno okolje (javno zasebno partnerstvo) v katerega bodo vključeni mladi raziskovalci bo omogočilo enkratne priložnosti za prenos rezultatov bazičnih raziskav v prakso hkrati pa bo zagotovilo odlično podlago za razvoj kariere mladih raziskovalcev. Nadalje, projekt je časovno relevanten zaradi prioritet, ki jih postavlja okvirni program EU, ki se nanaša na okolje in klimatske spremembe, hkrati pa bo omogočil sodelovanje v EU konzorcijih ter zagotovil podlago za nadaljnje izkoriščanje rezultatov projekta.