1. Miten ihminen vaikuttaa seleenin esiintymiseen ympäristössä?

Samankaltaiset tiedostot
Luomunautatilojen seleeniongelmien syyt, seuraukset sekä ratkaisut

Eviran raskasmetallianalyysit, erityisesti arseenin määrittäminen. Riskinarviointiseminaari

Vanadiinin maaperäkemiaan liittyvä riskinarviointi

Paula Jantunen, FM (väit.) MUTKU-päivät, Hämeenlinna Sorption merkitys kemikaaliriskinarvioinnissa

[Ryhmän nimi / Logo ]

Seleeninpuutos ja sen ennaltaehkäisy tuotantoeläintilalla. Yara Suomi Oy yhteistyössä Emovet Oy / Eläinlääkäri Sanni Värränkivi

Ympäristön, kansanterveyden ja elintarvikkeiden turvallisuuden valiokunta *** SUOSITUSLUONNOS

Opiskelijoiden nimet, s-postit ja palautus pvm. Kemikaalin tai aineen nimi. CAS N:o. Kemikaalin ja aineen olomuoto Valitse: Kiinteä / nestemäinen

Ravinnerikkaat viljelykasvit kansanterveyden perustana

Luontainen arseeni ja kiviainestuotanto Pirkanmaalla ja Hämeessä

E Seleeni 7000 plex. Tärkeitä antioksidantteja ja orgaanista seleeniä

KaiHali & DROMINÄ hankkeiden loppuseminaari

LIITE I VALMISTEYHTEENVETO

(ETA:n kannalta merkityksellinen teksti)

Pilaantuneen maaperän tutkimusmenetelmät ja. Maria Nikkarinen Liitu-päivä

Ympäristön seleenitutkimus: Mikroskooppisista prosesseista globaaliin ymmärtämiseen

Metallien ympäristölaatunormit ja biosaatavuus. Matti Leppänen SYKE,

Luontaisten haitta-aineiden terveysvaikutukset

luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen

Vesa Kettunen Kehityspäällikkö Kemira Oyj, Municipal&Industrial. p

Hiiltä varastoituu ekosysteemeihin

VITAMIINEJA JA MINERAALEJA PULLOSTA

Yhteenveto seleenitutkimuksen tuloksista

Arkistokuva. VOC-näytteiden ottaminen. Seppo Rantanen, Tuukka Korhonen

Riskinarviointimenetelmien vertailu kolmessa kohteessa mm. Suvilahdessa, VERIS-hanke

KaiHali & DROMINÄ hankkeiden loppuseminaari Metallien ympäristöriskin arvioiminen mallintamalla

HAPPAMAT SULFAATTIMAAT - haitat ja niiden torjuminen. FRESHABIT, Karjaa Mikael Eklund, Peter Edén ja Jaakko Auri Geologian tutkimuskeskus

Kemikaaliriskien hallinta ympäristöterveyden kannalta. Hannu Komulainen Ympäristöterveyden osasto Kuopio

metallianalytiikan työkalu

MITÄ SIDOKSILLE TAPAHTUU KEMIALLISESSA REAKTIOSSA

Ilmastonmuutos globaalina ja paikallisena ilmiönä

Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe. Sukunimi Etunimet Tehtävä 1 Pisteet / 20

energiatehottomista komponenteista tai turhasta käyntiajasta

Kaivosten Ympäristöhaitat Vesistöille and Niiden Teknologiset Ratkaisut. Professori Simo O. Pehkonen Ympäristötieteiden Laitos UEF (Kuopio)

Vesiturvallisuus Suomessa. Ilkka Miettinen

LUONNONHUUHTOUMA Tietoa luonnonhuuhtoumasta tarvitaan ihmisen aiheuttaman kuormituksen arvioimiseksi Erityisesti metsätalous

Liuenneen hiilen (CDOM) laatu menetelmän soveltaminen turv le. Jonna Kuha, Toni Roiha, Mika Nieminen,Hannu Marttila

Viljakaupan rooli ympäristöviestinnässä. Jaakko Laurinen Kehityspäällikkö Raisio Oyj

Miksi liikenteen päästöjä pitää. Kari KK Venho

Talvivaaran kipsisakka-altaan vuodon pohjavesivaikutusten selvitys

Ohjeistusta kivi- ja maa-ainesten kestävään käyttöön luontaisesti korkeiden arseenipitoisuuksien alueilla

Turvepeltojen ympäristöhaasteet

Miten Evira ottaa huomioon Suomen kierrätystavoitteen? ylitarkastaja Olli Venelampi, Elintarviketurvallisuusvirasto Evira

Tehtävä 1. (6 p). Nimi Henkilötunnus Maankuori koostuu useista litosfäärilaatoista. Kahden litosfäärilaatan törmätessä raskaampi mereinen laatta

Suomen vesistöjen tummuminen. Antti Räike Suomen ympäristökeskus Merikeskus

Raidesepelinäytteenottoa ja esikäsittelyä koskevan ohjeistuksen taustaselvitys Mutku-päivät, Tampere Hannu Hautakangas

Lumetuksen ympäristövaikutukset

Ionisidos ja ionihila:

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

In situ kunnostusmenetelmän valinta MUTKU-PÄIVÄT

VOC sisäilmanäytteet Pohjakerroksen käytävä ja V-osa 3-krs portaikko

Solun toiminta. II Solun toiminta. BI2 II Solun toiminta 7. Fotosynteesi tuottaa ravintoa eliökunnalle

Hyvän elämän eväät. Anette Palssa Laillistettu ravitsemusterapeutti, TtM

Aktiivinen foolihappo sinulle, joka

Metallien biosaatavuus merkitys riskin arvioinnissa

Ympäristön kemikalisaatio ja haja-asutuksen jätevedet. Henri Virkkunen LUVY ry

Arkistokuva Raportti Työnumero: VOC-ilma ja materiaalinäytteiden ottaminen

Raportti Työnumero:

VALIO BIOLAITOS LIETELANNAN RAVINTEET TEHOKKAAMMIN KÄYTTÖÖN UUDEN TEKNOLOGIAN AVULLA , ANTTI-PEKKA PARTONEN

Luomuliiton ympäristöstrategia

Hakukohteen nimi: Sosiaalitieteiden kandiohjelma

Ravitsemustietoa tule-terveydeksi. Laura Heikkilä TtM, laillistettu ravitsemusterapeutti Tehyn kuntoutusalan opintopäivät

Ravinteet, energia ja kaasut kalliobiosfäärissä

Mitkä ovat aineen kolme olomuotoa ja miksi niiden välisiä olomuodon muutoksia kutsutaan?

1980:31 TALVISESTA HAPEN KULUMISESTA. Ilppo Kettunen

1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.

Joensuun yliopisto Kemian valintakoe/

Atomispektroskopia kaivosteollisuudessa

HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET

REKISTERIOTE Hyväksytty tai rekisteröity laboratorio. Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys ry, Tampere

Jätevettä syntyy monista kodin toiminnoista, kuten wc, suihku ja ruuanlaitto. Vesivessan vetäminen kuluttaa paljon vettä.

Rantamo-Seittelin kosteikon vedenlaadun seuranta

Miten mahtuu maito kaupungistuvaan maailmaan? Maitovalmennus Kaisa Karttunen

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

Puun pienpolton päästöjen muutunta ilmakehässä. Pienpolttoseminaari, Kuopio,

VESILIUKOISET VITAMIINIT

Hulevesien määrän ja laadun vaihtelu Lahden kaupungin keskusta- ja pientaloalueilla

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Kierrätysravinteiden laadun arviointi ja hallinta riskinarviointi

Onko ruokavaliolla merkitystä reumasairauksien hoidossa?

Kasvipeitteisyys käytännön toteuttamisvaihtoehdot. Netta Junnola ProAgria Etelä-Suomi ry

Sisäilmaongelmaisen rakennuksen diagnosointi. FM Eetu Suominen Turun yliopisto, Biokemian laitos Labquality Days 2017

Vesiensuojelukosteikot

Maa- ja metsätalousministeriön asetus lannoitevalmisteista annetun maa- ja metsätalousministeriön asetuksen muuttamisesta

Fitness Lisäravinteet Anti-aging. Terveys kiinnostaa meitä enemmän kuin koskaan, mutta silti terveysriskit ovat lisääntyneet. On aika kysyä miksi!

Oranki-hanke: Koeasetelma ja Maan orgaanisen aineksen vaikutus sadontuottoon

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

Keski-Suomen vesienhoidon yhteistyöryhmä kemiallisesta luokittelusta

NITRIFIKAATIOBAKTEERIEN TOIMINTA

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.

Seleeni- ja elohopeapitoisuuksien määrittäminen biologisista näytteistä CVG-ICP-OES -menetelmällä

Maaperähiilen raportointi Suomen khk-inventaariossa

SEOSMULLAN TUOTESELOSTEEN LAATIMISOHJE

Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa. KokoEko-seminaari, Kuopio,

Tarvittaessa laadittava lisäselvitys pohjavesien ominaispiirteistä

Pellon peruskunnon työkalut, ravinteet. Ilkka Mustonen, Yara Suomi Oy

Työpaikkojen sisäilman VOCviitearvot

(ETA:n kannalta merkityksellinen teksti)

KAICELL FIBERS OY Paltamon biojalostamo

TALOUSVEDEN LAATUVAATIMUKSET JA LAATUSUOSITUKSET

Transkriptio:

KOE 6 MALLIVASTAUKSET 2013 Ohjeet: Lue teksti huolellisesti ja vastaa kysymyksiin omin sanoin oheisen tekstin, kuvien ja taulukoiden perusteella. Kirjoita vastauksesi selkeästi käyttäen oikeakielisiä kokonaisia virkkeitä, ei luetelmaviivoja (ranskalaisia viivoja). otetaan huomioon arvostelussa (osuus on yksi piste jokaisessa vastauksessa). 1. Miten ihminen vaikuttaa seleenin esiintymiseen ympäristössä? Ihmistoiminta vaikuttaa seleenin esiintymiseen ympäristössä sekä epäsuoraan että suoraan (1 p). Epäsuoria vaikutuksia aiheuttavat ojitus, kaupungistuminen, keinokastelu sekä väestönkasvu ja ilmastonlämpeneminen. Ojitus, jolla pyritään estämään keinokastelusta johtuvaa suolan muodostusta, voi johtaa seleenirikkaan maaperän sisältämän seleenin hapettumiseen ja mobilisoitumiseen pintavesiin (0.5 p). Kaupungistumisen laajeneminen voi johtaa seleenin hapettumiseen ja kertymiseen läheisiin vesistöihin, erityisesti jos yhtenäinen savikerros estää vesivirtauksen matalan ja syvän pohjavesivaraston välillä (0.5 p). Runsaasti vettä vaativien kasvien keinokastelu seleenipitoisella pohjavedellä voi johtaa seleenin kertymiseen maaperään ja kasveihin (0.5 p). Väestönkasvu ja ilmastonlämpeneminen lisäävät tarvetta keinokasteluun ja aiheuttavat maankäytön muutoksia, jotka vaikuttavat seleenin liukoisuuteen ja biosaatavuuteen (0.5 p). Ihmistoiminnan suoria vaikutuksia seleenin esiintymiseen ympäristössä ovat kivihiilen ja öljytuotteiden polton ja metallinjalostuksen aiheuttamat päästöt ilmakehään (0.5 p), kaivostoiminnan aiheuttamat päästöt pohjavesiin (0.5 p) sekä seleenipitoisten lannoitteiden, lannan ja kalkin käyttö viljelysmaissa (0.5 p). Myös viljelykasvien seleeninotto ja kaasumaisten seleeniyhdisteiden päästöt vaikuttavat seleenin eri kemiallisten muotojen esiintymiseen ympäristössä. Seleenin kertyminen kasviin voi vaihdella eri kasvilajeilla jopa yli kahdella kertaluokalla (0.5 p).

2. Miten analyysimenetelmien kehittyminen lisää mahdollisuuksia ennustaa seleeninpuutetta maailmanlaajuisesti? Uudet analyysimenetelmät ovat herkkiä ja spesifejä, minkä ansioista ne mahdollistavat seleenin luontaisesti pienten (ympäristöllisesti relevanttien) pitoisuuksien mittaamisen maaperästä ja kasveista, erityisesti seleeniköyhässä maaperässä (1 p) sekä seleenin eri kemiallisten muotojen luotettavan määrittämisen nestemäisistä ja kiinteistä näytteistä (1 p). Seleenin eri kemiallisten muotojen (spesiaatiodatan) ja usean alkuaineen määrittäminen samasta näytteestä mahdollistavat seleenin sorptiota ja biosaatavuutta koskevan geokemiallisen mallinnuksen (1 p). Yhdistämällä geokemiallisella mallinnuksella saatu tieto maaperän ominaisuuksia ja seleeninpuutteesta johtuvia sairauksia kuvaavaan paikkatietoon voidaan laatia malleja seleenin esiintymisen ja saatavuuden ennustamiseksi alueilla, joilla sitä ei vielä tiedetä (1 p). Tämä mahdollistaa seleeninpuutosriskin maailmanlaajuisen kartoittamisen. (1 p)

3. Miten seleeni liittyy ihmisen terveyteen? Seleenin vaikutus ihmisen terveyteen on moninainen ja suuri. Seleeni osallistuu moniin tärkeisiin aineenvaihduntapolkuihin, jotka vaikuttavat mm. kilpirauhashormonin aineenvaihduntaan, antioksidatiivisiin puolustusjärjestelmiin ja immuunitoimintaan. Seleeniä tarvitaan vahvistamaan immuunijärjestelmää. Seleeni voi myös tehdä As(III):n ja Hg(II):n myrkyttömiksi muodostamalla niiden kanssa kovalenttisia sidoksia. () Erikoista on, että ihmisillä sopivan seleenin saantimäärän vaihteluväli on hyvin kapea. Puutostila seuraa saannilla, joka on alle 40 µg päivässä ja pitoisuus muuttuu myrkylliseksi, kun saanti ylittää 400 µg päivässä. Sopiva saanti lienee 30 55 µg päivässä. () Riittämätön seleenin saanti aiheuttaa kasvun hidastumista, luuston aineenvaihdunnan heikkenemistä ja epänormaalia kilpirauhasen toimintaa. Keski-Kiinassa ja Kaakkois-Siperiassa ruoan hyvin pienet Se-pitoisuudet ovat aiheuttaneet väestölle Keshan sairautta tai Kashin-Beckin tautia. () Liian suuresta päivittäisestä seleenin saannista, >75 µg/pv, pelätään aiheutuvan haittavaikutuksia, esim. kohonnut diabetesriski. Erittäin suuret (>400 µg/pv) päivittäisannokset ovat myrkyllisiä ja niille altistumisesta seuraa hiusten ja kynsien katkeilua, ihohaavoja ja neurologisia sairauksia.() Ihmisen seleenitila on suuresti riippuvainen ruokavaliosta, jonka tärkein seleenin lähde on kasviperäinen ruoka, mutta myös lihalla ja merenelävillä on merkitystä seleenin lähteinä. Koska kasvit ottavat seleenin maasta, ruoan seleenipitoisuuteen taas vaikuttaa maaperän seleenin pitoisuus ja biosaatavuus, mikä määrää seleenin pääsyn maanpäällisiin ravintoketjuihin. ()

4. Mitkä tekijät vaikuttavat seleenin käyttökelpoisuuteen eliöille? Eliöiden seleeninotto ei ole suoraan riippuvainen maaperän Se-pitoisuudesta, vaan seleenin biosaatavuudesta. (0,5p) Maaperän orgaanisen hiilen, rautahydroksidin ja saveksen pitoisuudella sekä seleenin kemiallisella muodolla on vaikutusta biosaatavuuteen. Seleenin puutetta voi aiheuttaa mm. seleenin sitoutuminen orgaaniseen ainekseen adsorption ja/tai (bio)kemiallisen pelkistymisen vuoksi. () Seleenin biosaatavuuteen vaikuttavat mm. maaperän ph- ja hapetus-pelkistymisolosuhteet. (0,5p)Seleeni esiintyy viidessä hapetustilassa: (-II), (-I), (0), (+IV) ja (+VI). (0,5p) Hapettavissa olosuhteissa seleeni esiintyy selenaattina(+vi) tai seleniittinä (+IV). Selenaatilla ei ole suurta taipumusta sorptioon, ja sen pintayhdisteet savimineraalien pinnoilla ovat helposti palautuvia.(0,5p) Emäksiset ph-arvot ja suuret hapetus-pelkistymispotentiaalit suosivat seleenin esiintymistä selenaattina ja edistävät siten seleenin biosaatavuutta.(0,5p) Seleniitti on pysyvä melko hapettavista pelkistäviin olosuhteisiin. Seleniitti sitoutuu kuitenkin selenaattia herkemmin palautumattomasti rautaoksidiin, savimineraaleihin tai maaperän orgaaniseen ainekseen, mikä vähentää seleniittimuotoisen Se:n käyttökelpoisuutta eliöille.(0,5p) Lisäksi orgaanisen aineksen suuri määrä voi aiheuttaa pelkistävät olosuhteet, jolloin seleeni voi pelkistyä metalliseksi seleeniksi Se(0) tai metalliselenideiksi Se(-I/-II). Se(0) on veteen liukenematon ja sitä pidetään eliöille käyttökelvottomana. Kuitenkin nanokokoinen alkuaineseleeni, joka voi olla biogeenistä tai pelkistysreaktioiden maapartikkelien pinnoilla tuottamaa, voi päästä suoraan solujen sisään ja olla täten biosaatava. ()

5. Mitkä seikat tekevät maaperän seleenipitoisuuden määrittämisestä haasteellisen? Seleeni voi esiintyä maaperässä epäorgaanisena seleeninä, esimerkiksi oksianioneina sekä vapaana (metallisena) seleeninä taikka liittyneenä esimerkiksi arseeniin tai elohopeaan. Seleenillä on useita eri hapetusasteita (-II, -I, 0, +IV ja +VI) ja useita stabiileja isotooppeja. Osa seleenin epäorgaanisista muodoista on lisäksi haihtuvia yhdisteitä. Orgaanisessa muodossa seleeni on liittynyt kovalenttisin sidoksin mm. alkyyliryhmiin (etyyli-,metyyli-). Seleenin spesiaatiossa ongelmana voi myös olla malliaineiden (standardiyhdisteiden) puuttuminen (). Pitoisuudet maaperässä voivat olla hyvin pieniä, jopa alle 0,01 mg/kg, joka vastaa ppb-tasoa (). Uudenaikaiset analyysitekniikat, kuten nestekromatografia-induktiivisesti kytketty plasma massaspektrometria (LC-ICP-MS), suuren erotuskyvyn massaspektrometria HR-MS sekä synktrotroni röntgenspektroskopia XAFS ICP-MS mahdollistavat nykyisin pienten pitoisuuksien luotettavan mittaamisen. Kuitenkin näissäkin menetelmissä on omia vaikeuksia, mm. seleenin korkea ionisaatiopotentiaali vaikeuttaa massaspektrometristä mittaamista (). Maaperän seleenipitoisuuksissa on suuria alueellisia vaihteluita ja lisäksi ns. BioSe-komposiitin (seleeni, johon on liittynyt orgaanisia molekyylejä) jakautuminen voi olla ympäristössä hyvin erilainen kuin alkuainemuotoisen seleenin (). Jotkin seleeniyhdisteistä voivat sitoutua/pidättyä maaperän muihin aineksiin. Mm. seleniitillä on selenaattia paljon suurempi taipumus palautumattomaan sorptioon rautaoksidien, savimineraalien reunojen ja maaperän orgaanisen aineksen pinnoille ().