Raziskave usode kroma iz industrijskih in urbanih virov z uporabo stabilnih izotopskih sledilcev kroma ter naprednih tehnik, ki temeljijo na kromatografiji in masni spektrometriji: skrb za okolje in zdravje

Spojine kroma (Cr) se pogosto uporabljajo v različnih industrijskih dejavnostih. V okolju se Cr najpogosteje nahaja v spojinah trivalentnega (Cr(III)), ki izvirajo iz geogenih virov, pa tudi iz antropogenih dejavnosti, medtem ko je šestvalentni Cr (Cr(VI)) prisoten predvsem kot industrijsko onesnažilo. Strupenost Cr je odvisna predvsem od njegovih kemijskih oblik. Spojine Cr(VI) so znane rakotvorne snovi, medtem ko so Cr(III) spojine veliko manj strupene. Oksianion kromat (CrO4)2-) lahko vstopi v celice preko transportnega sistema sulfat/fosfat, kjer se hitro reducira v Cr(III), medtem ko spojine Cr(III) ne prehajajo celičnih membran. Ker se Cr(VI) specifično kopiči v eritrocitih (RBC), povečane koncentracije Cr v RBC kažejo na nedavno ali dolgotrajno izpostavljenost Cr(VI). Vsebnost Cr v RBC je biomarker izpostavljenosti Cr(VI). Ljudje smo Cr(VI) izpostavljeni predvsem na delovnem mestu. Da bi čim bolj zmanjšali zdravstvena tveganja, je treba razumeti poti kroženja, pretvorb, usode in strupenosti Cr na delovnem mestu in v človeškem telesu. Da zaščitimo prebivalce pred morebitnimi emisijami Cr(VI) iz galvanskih obratov in za preprečevanje negativnih vplivov na zdravje ljudi in okolje, je treba spremljati kroženje in pretvorbe Cr zvrsti tudi v zunanjem okolju in pri potencialno izpostavljenem prebivalstvu. Pri tovrstnih raziskavah ima analizna kemija ključno vlogo. Zanesljivi in ​​točni analizni rezultati koncentracij celotnega Cr in rezultati speciacijske analize so velikega pomena pri vrednotenju vpliva Cr na okolje in žive organizme. V Sloveniji imamo številne galvanske obrate. Unior d.d. Zreče je ena najpomembnejših slovenskih in svetovnih kovaških industrij. Družba Unior izvaja vse potrebne ukrepe za zagotavljanje varnih pogojev dela za vse zaposlene v galvanskem obratu. Kljub temu se je pred kratkim zgodil nenamerni izpust CrO3 v ozračje iz Uniorjeve galvanske naprave. Čeprav nesreča najverjetneje ni imela škodljivih učinkov na zdravje ljudi in okolje, je Unior dolžan sedaj izvajati pogostejši (dvakrat letno) monitoring emisij na delovnem mestu in v izpušnih plinih s strani pooblaščenega izvajalca. Zaradi varovanja zdravja ljudi in preprečevanja onesnaževanja okolja je Unior želel pridobiti podrobnejše podatke o vplivu galvane na zaposlene, prebivalce Zreč in okolje. Da bi odgovorili na ta vprašanja predlagamo obsežno raziskavo z uporabo naprednih analiznih metod. Redukciji Cr(VI) v RBC in interakciji Cr(III) s serumskimi proteini bomo sledili v krvi neizpostavljenih in poklicno izpostavljenih posameznikov tako, da bomo v kri dodali izotopske sledilce 50Cr(VI) in 53Cr(III). V RBC in serumu bomo izvedli speciacijsko analizo Cr z uporabo novih, oziroma optimiziranih metod kemijske speciacije (HPLC-ICP-MS) in LA-ICP-MS. Proces redukcije Cr(VI) v rastlinah in v tleh bomo proučevali tudi z uporabo obogatenih izotopskih sledilcev 50Cr(VI). Predlagali bomo nove analizne protokole za določanje celotnih koncentracij Cr in Cr(VI) v inhalalabilnih, respirabilnih, ultrarespirabilnih delcih in nanodelcih, ter v raztopljeni frakciji delcev iz zraka na delovnem mestu, kakor tudi v zunanjem zraku na izbranih lokacijah na širšem območju Zreč. Določili bomo tudi koncentracije Cr v RBC, serumu, urinu in vzorcih las pri poklicno izpostavljenih delavcih in pri neizpostavljenih prebivalcih Zreč. V primeru, da bomo ugotovili negativne vplive na zdravje ljudi in okolje, bomo predlagali ukrepe za izboljšanje. Rezultati študije bodo služili ne le delavcem zaposlenim v Uniorju ter prebivalcem Zreč, ampak bodo pomembni globalno, za delavce zaposlene v galvanskih obratih po svetu in Evropi. Svetovna znanost bo pridobila nova znanja o analiznih postopkih in protokolih, ki bodo pripomogli razumevanju kroženja Cr v človeškem organizmu in okolju.