Mineral umum di tanah merah cenderung

Kredit: Domain Publik Pixabay/CC0

Logam sisa adalah unsur nutrisi, seperti seng, yang dibutuhkan hewan dan tumbuhan dalam jumlah kecil agar dapat berfungsi dengan baik. Hewan umumnya memperoleh logam jejak dari makanannya atau melalui paparan lingkungan, sedangkan tumbuhan memperoleh mineral dari tanah. Jika kita mendapat terlalu sedikit, kita mungkin merasa kekurangan, namun yang terjadi justru sebaliknya: terlalu banyak logam dapat menjadi racun.

Para ilmuwan percaya bahwa hingga 50% logam jejak di tanah dan lingkungan perkotaan mungkin terikat pada permukaan butiran mineral, sehingga logam jejak tersebut pada dasarnya tidak tersedia untuk dikonsumsi atau dipaparkan. Para ilmuwan dari Universitas Washington di St. Louis bertanya-tanya apa yang menahan mereka di tempatnya.

“Ketika mineral mengikat logam jejak, kita sering berasumsi bahwa mineral tersebut bertindak seperti spons,” kata Jeffrey G. Catalano, profesor ilmu bumi, lingkungan, dan planet serta direktur studi lingkungan di Seni & Sains. “Tetapi kadang-kadang mereka mengikat sejumlah logam dan tidak melepaskannya. Itu bagus jika mereka merupakan kontaminan, tapi buruk jika mereka berfungsi sebagai mikronutrien.”

Dalam sebuah penelitian yang dipublikasikan di jurnal Environmental Science & Technology, Catalano dan Greg Ledingham, Ph.D. kandidat menemukan di laboratoriumnya bahwa mineral umum yang disebut goethite—mineral kaya zat besi yang melimpah di tanah yang menutupi bumi—cenderung memasukkan logam ke dalam strukturnya seiring berjalannya waktu, mengikat logam sedemikian rupa sehingga menguncinya di tempatnya. dari peredaran.

Para peneliti menemukan bahwa fraksi logam yang berikatan dengan goetit meningkat seiring dengan ukuran ion. Hingga 70% nikel, logam dengan jari-jari ion terkecil dalam penelitian ini, tidak dapat diperoleh kembali, sementara hanya 8% kadmium yang terikat secara permanen pada goetit.

“Di masa lalu, agar ahli geokimia dapat mempelajari bagaimana jejak logam melekat dan tertahan pada permukaan mineral, mereka harus mengubah kondisi kimia secara substansial dengan cara yang tidak realistis atau tidak berlaku untuk sistem dunia nyata,” kata Ledingham, yang adalah mahasiswa pascasarjana di McDonnell Center for the Space Sciences. “Contohnya, perubahan pH mempengaruhi cara partikel berkumpul dan mempengaruhi cara logam berikatan dengan permukaan.

“Kami menggunakan pendekatan baru yang disebut pertukaran isotop yang memungkinkan kami mengamati bagaimana logam mengikat, memisahkan, dan bergabung ke dalam besi oksihidroksida secara real time dan dalam kondisi yang mewakili sistem tanah dan sungai yang sebenarnya,” katanya.

“Studi kami menunjukkan bahwa mineral besi oksihidroksida seperti goethite mungkin merupakan pemulung logam yang jauh lebih baik daripada yang diperkirakan sebelumnya,” kata Catalano.

Mengetahui bahwa goethite cenderung secara alami memerangkap jejak logam dari waktu ke waktu dapat membantu para ilmuwan memprediksi dengan lebih baik bagaimana kontaminan tertentu berpindah melalui lingkungan, kata penulis penelitian. Hal ini juga dapat berarti bahwa unsur hara logam yang ditambahkan ke tanah pertanian dan kebun mungkin menjadi kurang efektif setelah beberapa bulan.

Temuan ini menunjukkan bahwa dampak terhadap lingkungan beragam: menangkap logam yang bertindak sebagai kontaminan membersihkan tanah dan persediaan air, namun logam yang berfungsi sebagai nutrisi penting juga tidak tersedia bagi tanaman dan organisme lain, kata para peneliti.

Informasi lebih lanjut:
Greg J. Ledingham dkk., Jejak Logam Yang Tidak Dapat Dibalikkan Mengikat Goethite Dikendalikan oleh Ukuran Ion, Sains & Teknologi Lingkungan (2024). DOI: 10.1021/acs.est.3c06516

Disediakan oleh Universitas Washington di St. Louis

Kutipan: Mineral umum di tanah merah cenderung mengunci jejak logam seiring waktu, demikian temuan studi (2024, 15 Februari) Diakses tanggal 16 Februari 2024, dari https://phys.org/news/2024-02-common-mineral-red- tanah- metals.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Kecuali untuk tindakan bonafid apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.