กระบวนการทางชีวภาพกำหนดการกระจายตัวของสารหนูในบรรยากาศมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้

นักวิจัยจาก ETH Zurich พบสารหนูในอนุภาค เมฆ และน้ำฝน ด้วยการใช้เทคนิคการตรวจวัดที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ พวกเขาระบุวิธีต่างๆ ในการลำเลียงสารพิษเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ หนึ่งในนั้นคือเส้นทางที่น่าประหลาดใจซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีววิทยาที่ประเมินค่าต่ำไปก่อนหน้านี้

สารหนูนั้นเป็นสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติแต่องค์ประกอบที่จัดอยู่ในประเภทกสารก่อมะเร็งกลุ่มที่ 1– หมายความว่ามีหลักฐานเพียงพอที่จะแสดงให้เห็นว่าสามารถก่อให้เกิดมะเร็ง – โดยสำนักงานเพื่อการวิจัยและมะเร็งระหว่างประเทศ (IARC)

เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ Lenny Winkel ศาสตราจารย์จากสถาบันชีวธรณีเคมีและพลศาสตร์มลพิษที่ ETH Zurich และเพื่อนร่วมงานได้สำรวจการมีอยู่ขององค์ประกอบนี้ในชั้นบรรยากาศ แม้ว่าสารหนูจะกระจายไปทั่วเปลือกโลก แต่ก็มีอยู่ในอากาศ บนบก และใน- ปัจจุบันคาดว่าประมาณปี 31ตันของมันอยู่ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ตั้งแต่ความคิด การฝังกลบ และการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ก่อให้เกิดสารหนูอนินทรีย์

อย่างไรก็ตาม การควบคุมมลพิษทางอากาศที่นำมาใช้ในอเมริกาเหนือและยุโรปในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ได้ส่งผลให้ปริมาณการปล่อยสารหนูที่ผลิตลดลง อย่างไรก็ตาม ผลกระทบระยะยาวในชั้นบรรยากาศยังคงเป็นข้อกังวลและจำเป็นต้องติดตาม

ในระหว่างการวิจัยล่าสุด Winkel และเพื่อนร่วมงานได้ทำการตรวจวัดอย่างกว้างขวางที่สถานีวิจัย Pic du Midi ซึ่งอยู่เหนือระดับน้ำทะเล 2,877 เมตร (9,439 ฟุต) ในเทือกเขาพิเรนีส ที่ระดับความสูงนี้ นักวิจัยสามารถตรวจสอบสารหนูในบรรยากาศได้โดยไม่ต้องกังวลกับอิทธิพลของแหล่งกำเนิดมลพิษในท้องถิ่น

ทีมงานพบว่าโดยเฉลี่ยแล้ว เมฆรอบๆ Pic du Midi มีระดับสารหนูโดยเฉลี่ยสูงกว่าน้ำฝนอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่านี่อาจเป็นผลลัพธ์ที่น่าตกใจ แต่ก็ไม่น่าจะเพียงพอที่จะก่อให้เกิดอันตรายต่อบุคคลได้

“สารหนูเจือจางมากในบรรยากาศ” วิงเคิลอธิบายในคำแถลง- ที่จริงแล้วระดับนี้ต่ำมากจนนักวิจัยต้องปรับการวัดเพื่อตรวจจับ

สารหนูระดับต่ำกว่านี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างไร? ทีมงานได้สร้างแบบจำลองการเคลื่อนที่ของมวลอากาศและทำการวิเคราะห์เมฆและน้ำฝน ซึ่งนำไปสู่การระบุรูปแบบการขนส่งที่หลากหลาย ซึ่งช่วยให้พวกเขาทราบได้ว่าสารหนูในแต่ละตัวอย่างมาจากไหน

ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวอย่างที่มีโซเดียมจำนวนมาก นักวิจัยเชื่อว่าน่าจะมาจากทะเลที่มันถูกผสมกับโซเดียมคลอไรด์ขณะเดินทางไปยังเทือกเขาพิเรนีส

พวกเขายังพบตัวอย่างที่มีคาร์บอนอินทรีย์ละลายอยู่ในนั้น

“อาจมาจากแหล่งธรรมชาติ เช่น พืชและละอองเกสรดอกไม้ แต่มันอาจเกิดจากมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากมนุษย์จากการขนส่งหรืออุตสาหกรรม” เอสเธอร์ บรอยนิงเกอร์ ผู้เขียนรายงานฉบับใหม่ของทีมคนแรกกล่าวเสริม

"ไม่ว่าในกรณีใด คาร์บอนอินทรีย์ที่ละลายน้ำบ่งชี้ว่าสารหนูต้องเดินทางข้ามผืนดินก่อนที่มันจะไปอยู่ในตัวอย่างของเรา"

นอกจากนี้ ทีมงานยังพบตัวอย่างน้ำฝนที่มีสารประกอบเมทิลเลตอาร์เซนิกอยู่ภายใน สารประกอบเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิต เช่น แบคทีเรีย สาหร่าย พืช หรือเชื้อรา ดูดซับสารหนูอนินทรีย์ แล้วขับออกมาในรูปอินทรีย์ งานวิจัยใหม่ระบุว่าการแปลงนี้เกิดขึ้นทั้งในทะเลและบนบก

“จนถึงขณะนี้ สันนิษฐานว่ากิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเผาถ่านหินหรือการถลุงแร่ มีส่วนรับผิดชอบต่อสารหนูในชั้นบรรยากาศเป็นหลัก” วิงเคิลกล่าว อย่างไรก็ตาม ในตัวอย่างเมฆบางตัวอย่าง สารประกอบเมทิลเลตประกอบด้วยสารหนูส่วนใหญ่ที่ตรวจพบ "ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่ากระบวนการทางชีววิทยามีบทบาทสำคัญมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้" Winkel กล่าวเสริม โดยสรุปว่าการแยกตัวประกอบการค้นพบนี้ไปสู่การสร้างแบบจำลองในอนาคตจะมีความสำคัญ

การศึกษานี้ตีพิมพ์ในการสื่อสารธรรมชาติ-