يهدف مشروع المعادن إلى فهم كيفية تلويث المعادن البيئية للمياه والهواء والتربة، وكيف تؤثر هذه الملوثات على صحة ورفاهية المجتمعات التي تعيش بالقرب من المناطق الخاضعة للإدارة.
تعمل هذه المشاريع على إيجاد حلول عضوية وتوظيفها لتخفيف تأثير المعادن على المجتمعات المتضررة، وتطوير أساليب معالجة تستجيب لاحتياجاتها. ويبحث العمل الحالي في كيفية تثبيت المعادن الطبيعية والمفاعلات الحيوية التي تحتوي على الفطريات والنباتات.
أدريان برييرلي ، دكتوراه
إليان الحايك ، دكتوراه
خوسيه سيراتو ، دكتوراه
جوزيف جاليوسكي ، دكتوراه
يعيش العديد من مجتمعات الأمريكيين الأصليين في جنوب غرب الولايات المتحدة على مقربة من العديد من مناجم اليورانيوم المهجورة (AUMs) التي كانت نشطة في الخمسينيات وحتى الثمانينيات. تقوم هذه المجتمعات بتنشيط الأنشطة الزراعية على الأراضي المجاورة لمواقع المناجم المهجورة التي ربما تكون قد تلوثت بالغبار المنبعث من الرياح أثناء الأنشطة النشطة وما بعد التعدين. اثنان من الشواغل الهامة لهذه المجتمعات القبلية هما: 1950) التعرض المحتمل للرياح ، والتنفس (PM1980) ، والجسيمات الحاملة للمعادن. و 2.5) ما إذا كانت المحاصيل الزراعية المزروعة على الأراضي القبلية المتاخمة للأصول الإدارية يمكن أن تمثل مسار تعرض محتمل يضر بصحة الإنسان. تخضع مواقع مناجم اليورانيوم (U) القديمة في المناطق شبه القاحلة لعمليات إيولية قوية (مرتبطة بالرياح) ، والتي تؤثر على تشتت الغبار المعدني الحامل لـ U ، مما يسبب القلق بشأن تعرض الإنسان للغبار السام الذي له آثار صحية سلبية محتملة. من المهم فهم التوافر البيولوجي وإمكانية الوصول البيولوجي للـ U والمعادن السامة المتزامنة في PM2.5 ، وخاصة الجسيمات النانوية في الغبار المعدني المتسرب من مواقع المناجم القديمة لتحديد المخاطر الصحية على المجتمعات المتضررة.
يركز مشروع ESE PM على المخاطر البيئية للتعرض للجسيمات النانوية ينبع من نتائجنا الأولية التي تظهر أن الجسيمات النانوية الحاملة لـ U غير المعترف بها سابقًا موجودة في مجموعة من المواد الطبيعية المختلفة المتعلقة بـ AUMs. ستعمل إستراتيجيتنا البحثية على تطوير فهم ما يلي: أ) الأصل والوفرة والخصائص الفيزيائية والكيميائية لأشكال الجسيمات النانوية من U والمعادن المتزامنة في نفايات المناجم والتربة والغبار المنبعث من الرياح على الأراضي القبلية ؛ ب) نقلها وإعادة توزيعها بسبب تعليق الرياح مما يؤدي إلى التعرض للاستنشاق ، فضلاً عن تلوث الأراضي الزراعية والمحاصيل ؛ 3) العلاقة بين المحتوى الفلزي للتربة الزراعية وامتصاص المحاصيل الزراعية التي تشكل مسارًا محتملاً للتعرض للابتلاع ؛ و 4) آليات امتصاص هذه المعادن السامة في المحاصيل الزراعية عن طريق نظم الجذور والأوراق.
سيوفر هذا المشروع بيانات لمعالجة مخاوف المجتمعات القبلية فيما يتعلق بمسارات التعرض المحتملة من الجسيمات العالقة (الجسيمات) الناشئة عن مواقع المناجم القديمة. ستختبر النتائج التي توصلنا إليها الفرضية القائلة بأن نقل الريح لـ PM2.5 الناشئ من AUMs يمثل سيناريو فريدًا لمخاطر التعرض للإنسان من خلال الاستنشاق والابتلاع ، بناءً على الخصائص الفيزيائية والكيميائية المعقدة للخلائط المعدنية الموجودة في PM. ستحدد نتائجنا إلى أي مدى تشكل الخلائط المعدنية المعقدة في الجسيمات المحمولة جواً المنبعثة من مواقع AUM خطراً على الصحة وستعالج بشكل أكثر دقة استراتيجيات الحد من المخاطر لهؤلاء السكان الضعفاء الذين يعيشون بالقرب من AUMs. ستساعد هذه المعلومات في التخفيف من تعرض الإنسان لمخاليط المعادن الناتجة عن استنشاق الغبار المنبعث من الرياح واستهلاك المحاصيل في الأراضي الزراعية التي قد تكون ملوثة بالغبار المنفلت من مواقع المناجم أثناء مرحلتها النشطة من التعدين وفي الوقت الحاضر.
أنجالي مولشانداني ، دكتوراه
جينيفر رودجرز ، دكتوراه
إليان الحايك ، دكتوراه
خوسيه سيراتو ، دكتوراه
تشير الدراسات السابقة لمركز أبحاث UNM METALS Superfund عن التواجد المشترك لمخاليط من اليورانيوم (U) والزرنيخ (As) والفاناديوم (V) في المياه والتربة في المواقع المتأثرة بموروثات التعدين في المجتمعات الشريكة لنا في بويبلو. أمة لاغونا ونافاجو. أثر عبء أنشطة التعدين على العديد من مواقع Superfund في الولايات المتحدة ، مما تسبب في تعرض المعادن متعددة الأجيال في المجتمعات الشريكة لنا. لم يتم إصلاح أو إصلاح المواقع المختلفة التي تأثرت بإرث التعدين في الولايات المتحدة.
سيساهم البحث المقترح في رؤى ميكانيكية جديدة ستمكن من تطوير مفاعلات حيوية محفزة بالتعايش النباتي والفطري إلى جانب الامتصاص والترسيب باستخدام المعادن الطبيعية من أجل المعالجة الحيوية المستدامة للخلائط المعدنية. معادن الكالسيوم وفيرة بشكل طبيعي في المجتمعات الشريكة لنا ، ونعتزم إجراء مزيد من التقييم لكيفية تفاعل هذه المعادن مع الفوسفات لشل حركة اليورانيوم والزرنيخ. سنستخدم أيضًا عزلات الفطريات التي تم الحصول عليها من المواقع الموجودة في المجتمعات الشريكة لنا لتحديد تدرجات الإجهاد ذات الصلة ، وكيمياء المياه ، والظروف البيئية الأخرى في جنوب غرب الولايات المتحدة التي تؤثر على امتصاص الخلائط المعدنية عن طريق التعايش بين النباتات والفطريات. سنقوم بتصميم مفاعلات حيوية لتحديد الظروف البيئية التي تعزز على أفضل وجه امتصاص المعادن ، وامتصاص المعادن ، والترسيب الكيميائي بواسطة الفطريات المرتبطة بالنبات ، وإبلاغ التنبؤات حول إمكانات المعالجة الحيوية التي يسببها تغير المناخ في المستقبل.
سيعمل هذا المشروع على تطوير تقنيات جديدة للمعالجة البيولوجية من خلال تسخير التكافل بين النباتات والفطريات لشل حركة الخلائط المعدنية من خلال امتصاص المعادن وترسيبها. تم الإبلاغ عن التواجد المشترك لمخاليط اليورانيوم (U) والزرنيخ (As) والفاناديوم (V) في المياه والتربة في الرواسب الجيولوجية الطبيعية ومواقع Superfund المتأثرة بموروثات التعدين. ومع ذلك ، فإن القليل من الدراسات تفحص تفاعل المخاليط المعدنية في الظروف البيئية ذات الصلة. يوفر تكامل العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية فرصًا لا تقدر بثمن لاكتساب رؤى جديدة ضرورية لتقييم المخاطر ولتطوير تقنيات المعالجة الحيوية الجديدة.