Metla on osa Luonnonvarakeskusta 1.1.2015 alkaen. www.luke.fi
  SUOMEKSI     PÅ SVENSKA     IN ENGLISH     AUF DEUTSCH     ПО-РУССКИ     
 
Metla-etusivuTutkimusPalvelutJulkaisutMetinfo-metsätietopalvelutTutkimusmetsätTietoa MetlastaStrategiaYhteystiedot
Metla » Metinfo » Metsien terveys » Raskasmetallilaskeuma

MetINFO - Metsien terveys

Sivukartta | Haku

Tietoa metsien terveydestä ja tuhonaiheuttajista

 

Kuvat: Metla/Erkki Oksanen

Raskasmetalli- ja typpilaskeuma Suomessa

– kartoitus sammalten pitoisuuksien perusteella 1985–2010

 

 

 


SAMMALET PLATINAMETALLIEN BIOMONITOROINNISSA

1. Yleistä platinametalleista ja niiden käytöstä

  • Platinaryhmän metalleja on kaikkiaan kuusi, joista taloudellisesti tärkeimpiä ovat platina (Pt), palladium (Pd) ja rodium (Rh). Näille metalleille on ominaista korkea sulamislämpötila, 1 500 – 2 500 ºC ja suuri ominaispaino. Platinametallit ovat erittäin arvokkaita harvinaisuutensa vuoksi.
  • Nykyään platinaryhmän metalleja käytetään pääasiassa autojen katalysaattoreissa, joissa ne toimivat ilmaa puhdistavina elementteinä. Katalysaattori poistaa pakokaasuista haitallisia hiilivetyjä, hiilimonoksidia ja typen oksideja. Bensiiniautoissa katalysaattori on ollut pakollinen EU-maissa vuodesta 1992. Katalysaattorien kennosto pinnoitetaan katalyyteillä, kuten platinalla ja rodiumilla. Koska reaktiot vaativat korkean lämpötilan, katalysaattori ei toimi heti käynnistämisen jälkeen, vaan vasta kun pakokaasut ovat lämmittäneet katalysaattorin toimintalämpötilaan. Lyijy tuhoaa katalysaattorin, joten katalysaattoriautoissa on käytettävä lyijytöntä polttoainetta.
  • Myös elektroniikkateollisuus hyödyntää platinametalleja, platinaa mm. tietokoneiden kovalevyissä ja nestekidenäytöissä. Platinametalleja käytetään myös mm. koruteollisuudessa.
  • Platinametallien vaikutuksista ihmisten terveyteen tiedetään toistaiseksi hyvin vähän. Platinametallit ovat luonnostaan niin harvinaisia, ettei niillä ole yleensä merkitystä ihmisen terveyden kannalta. Platinametallien käytön myötä autojen katalysaattoreissa niiden pitoisuudet ovat kuitenkin lisääntyneet muuallakin kuin vain teiden varsilla. Esimerkiksi Grönlannissa platina-, palladium- ja rodiumpitoisuudet lumessa ja jäässä ovat kasvaneet nopeasti 1970-luvulta lähtien (AMAP 2011). Kun lyijypäästöjä on saatu vähennettyä merkittävästi, platinametallit saattavat olla uusi ympäristöongelma.

2. Sammalet platinametallien biomonitoroinnissa

Autojen katalysaattoreista peräisin olevien platinametallien leviämisestä ja pitoisuuksista teiden varsilla kasvavissa kasveissa on tähän saakka ollut vähän tietoa Suomessa. Metsäntutkimuslaitos on tutkinut vuodesta 2002 lähtien yhteistyössä Oulun yliopiston kemian laitoksen kanssa platinametalleista platinan ja rodiumin pitoisuuksia kasvillisuudessa lähinnä moottoriteiden varsilla Oulun alueella ja pääkaupunkiseudulla.

Matti Niemelä Oulun yliopiston kemian laitokselta on väitöstutkimuksessaan kehittänyt analyysimenetelmän, jonka avulla ympäristönäytteistä voidaan luotettavasti määrittää erittäin alhaisia platinametallipitoisuuksia. Näytteiden esikäsittelyyn on käytetty mikroaaltoavusteista hajotusmenetelmää ja näytteet on analysoitu ICP-MS-tekniikalla.

Tutkimuksissa kerättiin teiden varsilta aluksi erilaisia kasvinäytteitä, jotta saataisiin selville, mitkä kasvit keräävät tehokkaimmin platinametalleja. Näissä selvityksissä sammalet osoittautuivat parhaimmiksi bioindikaattoreiksi. Jatkotutkimuksissa bioindikaattoreina on käytetty vain sammalia.

Teiden varsilta eri puolilta Suomea kerätyissä sammalissa korkeimmat platinapitoisuudet (> 10 µg/kg) ja rodiumpitoisuudet (noin 5 µg/kg) on todettu pääkaupunkiseudulla. Platinametallien pitoisuudet sammalissa ovat suorassa suhteessa liikennemääriin. Pitoisuudet ovat korkeimpia aivan tien reunassa, mutta laskevat nopeasti jo muutaman kymmenen metrin matkalla tiestä poispäin.

KIRJALLISUUTTA

  • Perämäki, P., Pesonen, M. & Piispanen, J. 2000. Development of a microwave sample preparation method for the determination of arsenic in humus and moss samples by graphite furnace atomic absorption spectrometry. Analusis 28: 830-834.
  • Niemelä, M., Perämäki, P., Kola, H. & Piispanen, J. 2003. Determination of arsenic, iron and selenium in moss samples using hexapole collision cell, inductively coupled plasma-mass spectrometry. Analytica Chimica Acta 493(1): 3-12.
  • Niemelä, M., Perämäki, P., Piispanen, J. & Poikolainen, J. 2004. Determination of platinum and rhodium in dust and plant samples using microwave-assisted sample digestion and ICP-MS. Analytica Chimica Acta 521(2): 137-142.
  • Niemelä, M., Kola, H., Perämäki, P., Piispanen, J. & Poikolainen, J. 2005. Comparison of microwave-assisted digestion methods and selection of internal standards for the determination of Rh, Pd and Pt in dust samples by ICP-MS. Microchimica Acta 150(3-4): 211-217.
  • Niemelä, M. 2006. Dtermination of arsenic, platinum and rhodium in biomonitor samples with ETAAS and ICP-MS techniques. University of Oulu. Report Series in Cemistry, Report No. 71 (2006). Väitöskirja.
  • Niemelä, M., Piispanen, J., Poikolainen, J. & Perämäki, P. 2007. Preliminary study of the use of terrestrial moss (Pleurozium schreberi) for biomonitoring traffic-related Pt and Rh deposition. Archives of Environmental Contamination and Toxicology 52(3): 347-354.
Päivitetty: 20.08.2012 /Jkar | Copyright Metla | Palaute