Ett team av forskare ledda av forskare från Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) har upptäckt en ny mekanism som hjälper till att förklara hur tungmetaller kan fungera som både en källa till miljöföroreningar och en potentiell hälsorisk för människor.

Teamets resultat, publicerade i tidskriften Environmental Science and Technology, visar att tungmetaller kan bilda ett unikt gränssnitt med vatten på nanoskala, vilket leder till oväntat beteende som avsevärt kan påverka deras miljööde och transporter.

"Detta arbete ger nya insikter om beteendet hos tungmetaller i miljön och har viktiga konsekvenser för att förstå deras potentiella risker för människors hälsa", säger Jiuhui "Jeff" Li, en PNNL-materialforskare och motsvarande författare till studien.

Tungmetaller är en grupp av grundämnen med relativt hög densitet och atomvikt. Vissa tungmetaller, som bly, kvicksilver och kadmium, är kända för att vara giftiga och kan orsaka allvarliga hälsoproblem om de kommer ut i miljön eller förtärs av människor.

Traditionellt har tungmetaller ansetts vara relativt orörliga i miljön och utgöra en relativt låg risk för människors hälsa. Nyligen genomförda studier har dock visat att tungmetaller kan vara mer rörliga än man tidigare trott, och att de kan utgöra en betydande risk för människors hälsa även vid låga nivåer.

Teamets resultat visar att tungmetaller kan bilda ett unikt gränssnitt med vatten på nanoskala, vilket leder till oväntat beteende som avsevärt kan påverka deras miljööde och transporter.

På nanoskala kan vattenmolekyler bilda ett strukturerat lager runt tungmetalljoner, vilket förändrar tungmetallens ytegenskaper och gör den mer rörlig. Denna ökade rörlighet kan göra att tungmetaller lättare kan resa genom miljön och komma in i människokroppen.

Teamet fann också att det unika gränssnittet mellan tungmetaller och vatten också kan påverka hur tungmetaller interagerar med andra kemikalier och 生物体. Detta kan ha en betydande inverkan på ödet och toxiciteten för tungmetaller i miljön.

"Våra fynd ger en ny förståelse av beteendet hos tungmetaller i miljön och har viktiga konsekvenser för att förstå deras potentiella risker för människors hälsa", säger Li. "Vi tror att detta arbete kommer att leda till nya sätt att minska riskerna förknippade med tungmetaller och skydda människors hälsa."

Förutom PNNL inkluderade forskargruppen forskare från University of Nebraska-Lincoln, University of South Carolina och University of California, Berkeley.