Ny forskning kan förklara förekomst av dimetylkvicksilver i världshaven

Kvicksilver är ett av de farligaste miljögifterna som finns. Anrikning av kvicksilver, främst i form av så kallat metylkvicksilver, i fisk och skaldjur som konsumeras av människor är ett globalt hälsoproblem.

I Norra ishavet är halterna av metylkvicksilver i fisk och andra marina organismer hög i jämförelse med i många andra marina områden, samtidigt som halterna av metylkvicksilver i vattnet är låga. Varför det är så är idag okänt. En möjlig förklaring kan vara att halten av en annan form av kvicksilver, så kallat dimetylkvicksilver, är hög i området. Man vet dock lite om hur dimetylkvicksilver bildas i havsmiljön och vilken roll dimetylkvicksilver spelar i de kemiska och biologiska processer som leder till anrikning av metylkvicksilver i fisk.

En som arbetar för att vi ska få ökad kunskap inom detta område är forskaren Sofi Jonsson som är post doc vid University of Connecticut i USA och ingår i forskargruppen för oorganisk miljökemi på Chalmers. Hon och hennes medarbetare i USA har upptäckt en ny mekanism för bildning av dimetylkvicksilver i haven. De visar i en artikel som nyligen publicerats i Nature Scientific Reports, att dimetylkvicksilver kan bildas i havsvatten från metylkvicksilver som reagerar med ytor som är täckta med reducerat svavel.
− Detta är en ny mekanism som vi tror kan förklara en stor andel av det dimetylkvicksilver som produceras i till exempel Norra ishavet, säger Sofi Jonsson.

För närvarande deltar Sofi Jonsson, tillsammans med forskarkollegorna Katarina Gårdfeldt och Michelle Nerentorp från oorganisk miljökemi på Chalmers, på en vetenskaplig expedition till Norra ishavet ombord på den svenska isbrytaren Oden. Under resan kommer Sofi fortsätta att undersöka bakomliggande mekanismer till bildning av metyl- och dimetylkvicksilver i området.

Studien som publicerats har genomförts i professor Robert Masons laboratorium vid avdelningen for marina vetenskaper på University of Connecticut i USA. Sofi Jonssons post doc finansieras av det Svenska Vetenskapsrådet. Forskningsarbetet har gjorts tillsammans med doktoranden Nashaat Mazrui.


Kontakt:
Sofi Jonsson, post doc vid avdelningen för marina vetenskaper på University of Connecticut samt forskargruppen för oorganisk miljökemi, Chalmers, e-post: sofi.jonsson@uconn.edu


Länk till artikeln Dimethylmercury Formation Mediated by Inorganic and Organic Reduced Sulfur Surfaces​

Mer om studien
Sofi Jonsson och hennes medarbetare har upptäckt att dimetylkvicksilver kan bildas i havsvatten från metylkvicksilver som reagerar med ytor som är täckta med reducerat svavel. Som slutprodukter vid reaktionen bildas, av två metylkvicksilvermolekyler, en dimetylkvicksilvermolekyl samt en kvicksilvermolekyl som stannar kvar bunden till två svavelatomer på ytan där reaktionen skett. Experimenten gjordes först med järnsulfidmineralen ’mackinawite’ (FeS(s)), en mineral som lätt fälls ut i reducerande miljöer där tillräckligt mycket järn och sulfid finns i lösning. Efterföljande experiment visade att reaktionen även kan ske med hjälp av andra sulfidmineraler som till exempel cadmiumsulfid (CdS(s)) och kvicksilversulfiden metacinnabar (β-HgS(s)).) Experimenten visade även att reaktionen kan ske på organiska ytor där thiol-grupper finns tillgängliga. Eftersom man vet att metylkvicksilver i naturen till stor del binder in till ytor som liknar de som testats, tror forskarna att bildning av dimetylkvicksilver via den mekanism de upptäckt kan vara av stor betydelse för omvandling av kvicksilver i miljön. I marina vatten skulle reaktionen kunna äga rum på marina partiklar från till exempel hydrotermiska källor på havsbotten eller på till exempel FeS-kluster på ytan av proteiner inne i levande celler.


Fotnot:
Sofi Jonsson ger en lunchföreläsning med titeln Formation and bioaccumulation of methylated mercury species in marine systems - from molecular to ecosystem scale understanding på Chalmers den 28 september kl 12.00-13.00 - läs mer och anmäl dig​




Publicerad: on 07 sep 2016.