Forskning identificerer potentiel årsag til Minamata -kviksølvforgiftning

En af verdens mest forfærdelige miljøkatastrofer - kviksølvforgiftning fra 1950 og 60'erne i Minamata, Japan - kan have været forårsaget af en tidligere ustuderet form for kviksølv, der blev udledt direkte fra en kemisk fabrik, forskning ved University of Saskatchewan (USask) har fundet.

"Ved at bruge state-of-the-art teknikker til at undersøge en historisk dyrehjernevævsprøve igen, vores forskning hjælper med at kaste nyt lys over denne tragiske masseforgiftning, "sagde USask -professor Ingrid Pickering, Canadas forskningsformand i molekylær miljøvidenskab. "Kviksølv vedvarer i lang tid i naturen og rejser lange afstande. Vores forskning hjælper med at forstå, hvordan kviksølv virker i miljøet, og hvordan det påvirker mennesker."

Undersøgelsen, der undersøgte, hvilke kviksølvarter der kunne være ansvarlige for Minamata -forgiftningen, blev offentliggjort den 12. februar i tidsskriftet Miljøvidenskab og teknologi . Det forventes at fremkalde en bredere vurdering af de kviksølvarter, der ikke kun er ansvarlige for Minamata-tragedien, men måske også for andre organiske kviksølvforgiftningshændelser, som i Grassy Narrows, Ontario.

Kviksølvholdigt industriaffald fra Chisso Corporation's kemiske fabrik blev fortsat dumpet i Minamata Bay indtil 1968. Tusinder af mennesker, der indtog kviksølv ved at spise lokale fisk og skaldyr, døde, og mange flere viste symptomer på kviksølvforgiftning, herunder kramper og lammelser.

"Noget, der var ukendt på det tidspunkt, var, at ufødte børn også ville lide de ødelæggende virkninger af kviksølvforgiftning, hvor mange er født med alvorlige neurologiske tilstande, "sagde USask Ph.D. toksikologistuderende Ashley James, den første forfatter til papiret. "En mor kan i det væsentlige være påvirket af forgiftningen, fordi kviksølv i hendes krop blev absorberet af det ufødte barn."

Minamata -forgiftningen er blevet betragtet som et lærebogseksempel på, hvordan uorganisk kviksølv bliver til organisk kviksølv, og hvordan et giftigt stof formerer sig i fødekæden til mennesker. I årtier, det er blevet antaget, at mikroorganismer i mudder og sedimenter i Minamata Bay havde omdannet det giftige uorganiske kviksølv fra spildevandet fra fabrikken til en meget mere dødelig organisk form kaldet methylkviksølv, som retter sig mod hjernen og andet nervevæv. Denne forbindelse blev antaget at sprede sig til mennesker fra at spise forurenet fisk og skaldyr.

Nylige undersøgelser har antydet, at methylkviksølv i sig selv kan være blevet udledt direkte fra Minamata -anlægget.

Men USask-forskning-der involverede 60-årige Minamata feline vævsprøver-har fundet ud af, at disse antagelser kan være malplacerede.

Ved hjælp af en ny type spektroskopi og sofistikerede beregningsmetoder, USask -forskerne har fundet ud af, at kattehjernevævet hovedsageligt indeholdt organisk kviksølv, modsiger tidligere fund og antagelser. Holdets computermodellering var også i stand til at forudsige, hvilke former for kviksølvaffaldsforbindelser det kemiske anlæg sandsynligvis ville producere.

"Den mest sandsynlige neurotoksiske kemiske form for kviksølv, der udledes fra fabrikken, var hverken methylkviksølv eller uorganisk kviksølv, "sagde Graham George, Canada Research Chair i røntgenabsorptionsspektroskopi og en ekspert i spektroskopi af giftige tunge elementer ved USask's Toxicology Center og geologiske videnskabsafdeling.

"Vi tror, ​​at det var forårsaget af en helt anden type organisk kviksølv, der blev udledt direkte fra Chisso -fabrikken i Minamata i en allerede dødelig kemisk form."

Kattehjerneprøverne fra USask -undersøgelsen stammer fra et forsøg foretaget af Chisso -virksomhedslægen i 1959 for at fastslå årsagerne til sygdommen, som først ikke var forbundet med den industrielle dumping. Lægen fodrede katte med industriaffaldet, og de viste snart symptomer, der ligner de syge landsbyboere. Mens lægen blev beordret til at stoppe sine forsøg, han opbevar prøver af hjernevæv fra en af ​​kattene.

USask-teamet har fundet ud af, at den sandsynlige synder for forgiftningen er alfa-mercuri-acetaldehyd, et kviksølvaffaldsprodukt fra aldehydproduktion, der ikke tidligere er identificeret.

"Det var denne art, der meget sandsynligt forurenede Minamata Bay og efterfølgende gav anledning til tragedien med Minamata sygdom. Vi tror, ​​at dette var den dominerende kviksølvart i acetaldehyd planteaffald. Mere arbejde er nødvendigt for at undersøge molekylernes toksikologi af disse forbindelser, at forstå, hvordan de kan være giftige for mennesker, dyr og miljø, "sagde George.

Forskningsteamet på 12 medlemmer omfattede forskere fra USask, Stanford Synchrotron Radiation Lightsource ved Stanford University, Japansk nationalinstitut for Minamata -sygdom, og miljømedicinsk afdeling ved University of Rochester.

Mens USask er hjemsted for den canadiske lyskildesynkrotron, der er kun to synkrotroner i verden, der er oprettet med det specialiserede udstyr, der er nødvendigt til det avancerede arbejde, teamet udfører med disse dyrebare prøver - en i Grenoble, Frankrig og den anden i Stanford.

USask -forskningen blev finansieret af Natural Sciences and Engineering Research Council, de canadiske institutter for sundhedsforskning, og Canada Foundation for Innovation.

De nye fund falder sammen med fornyet offentlig interesse for tragedien på grund af den meget ventede premiere den 21. februar på Berlin International Film Festival for en ny film "Minamata", der spiller Johnny Depp som fotojournalist W. Eugene Smith, hvis arbejde offentliggjorde den ødelæggende virkningerne af kviksølvforgiftningen.