Svante Rehnstam kontrollerar proverna innan de laddas i kromatografens provställ för analys.
Foto: Jenny Svennås-Gillner
Att jobba för säkert dricksvatten
Jag stod på tågstationen. Allt var väldigt nytt. Ny i stan, ny på jobbet och ny som professor på SLU och ny ledamot i Toxikologiska Rådet. Därför väntade jag på min kollega Agneta som hade koll på hur vi skulle ta oss till Kemikalieinspektionen och vilka vi skulle träffa där.
Strax innan hade problemen med PFAS i dricksvattentäkter blivit kända. Eftersom PFAS är evighetskemikalier som – åtminstone i vissa fall – är giftiga, så det var ett givet samtalsämne under de skakiga tågresorna.
Det var nämligen så att efter det första mötet blev det fler resor med Agneta. Agneta Oskarsson är toxikolog och jag, Karin Wiberg, är kemist, så vi kom att prata om dricksvattenproblemet från våra olika perspektiv. Det var spännande samtal som triggade vår kreativitet. Vi insåg att en kombination av våra olika infallsvinklar skulle kunna vara något riktigt bra för att säkra god kvalitet på vårt dricksvatten.
Karin Wiberg och Agneta Oskarsson kombinerar sina kunskaper för att ta fram en integrerad analysmetod för säkert dricksvatten. Foto: Jenny Svennås-Gillner
Det är några år sen nu som vi bestämde oss för att arbeta mer tillsammans, för att genom våra olika perspektiv kunna bidra till en bättre analysmetodik. Ända sedan dess har vi arbetat med att utveckla den här integrerade metodiken som hjälper oss att karaktärisera och undersöka vatten för att ta reda på om kvaliteten är förknippad med kemiska risker.
Provtagningsanordningen till vänster, så kallade TIMFIE-provtagare, är ett nytt verktyg för miljöövervakning som utvecklats av Karins kollega Ove Jonsson. Med TIMFIE kan man provta organiska miljögifter under en veckas tid, däribland bekämpningsmedel och PFAS. Bilden är från Mälarens avrinningsområde, nära området där Stockholm tar sitt dricksvatten. Till höger ses provtagning i en dagvattendamm i Upplands-Bro (Tibbledammen).
Foto: Ove Jonsson och Karin Wiberg
Samarbetet i praktiken
När vi ska analysera ett prov behöver vi olika mängd vatten beroende på om vattnet är smutsigt eller rent. Om det till exempel är ett dricksvattenprov behövs en ganska stor volym för att kunna hitta oönskade ämnen i vattnet som kan utgöra en fara för människa och miljö. Om det däremot är ett prov taget nedströms ett avloppsreningsverk behövs betydligt mindre vatten.
När vi processar ett vattenprov är första steget att koncentrera det upp till ca 5000 gånger och filtrera bort ämnen som stör våra analyser. I det här steget tar vi också bort ”vattnet” och ersätter det med metanol. Det låter kanske märkligt, men för att analyserna ska fungera så bra som möjligt behövs ett så kallat organiskt lösningsmedel. Efter det här steget kan vi göra på olika sätt. Antingen delar vi upp proverna och ger hälften till toxikologerna som använder sina cell-baserade analyser, och så gör vi, kemisterna, masspektrometeranalyser på andra halvan. Det andra alternativet är att integrera analyserna.
Vattenproverna koncentreras upp till ca 5000 gånger innan de analyseras.
Foto: Jenny Svennås-Gillner
Den integrerade analysen börjar i ett bullrigt rum med en hel maskinpark. Vi injicerar provet i en kromatograf som ser till att provet delas upp. Den ena delen går in i en masspektrometer där mängder med kemisk strukturdata genereras. Den andra delen av provet portioneras upp i ”små paket” som hamnar i en vit bricka med en massa skålformade urgröpningar. Man kan säga att ämnena blir sorterade utifrån sina olika egenskaper. Den vita brickan och dess innehåll är till för toxikologerna och deras tester.
Kromatografen delar upp de ämnen som finns i vattenprovet. Foto: Jenny Svennås-Gillner
Vi kemister måste nu ta itu med den enorma datamängd som masspektrometern har samlat på sig. I rummet bredvid, ett slags kontrollrum, är det mycket tystare och enklare att fokusera och läsa av information om vilka ämnen som finns i de olika skålarna. Även fast toxikologerna har tagit brickan, så har vi koll på de olika små paketen tack vare deras så kallade retentionstider i kromatografen. Känner vi igen några ämnen? Kan vi göra en matchning mot kemiska strukturer som redan finns i databasen? Det här tar tid! Det kräver också djupa kunskaper hos den som går igenom informationen.
-
-
I kontrollrummet kan man följa resultaten av masspektrometerns analys och kan få en första indikation på vilka ämnen som finns i vattenproverna. För robusta resultat krävs både kemisk expertis och sofistikerade instrument.
Foto: Jenny Svennås-Gillner
-
Provtagning i Mälaren som förser drygt två miljoner människor med dricksvatten. Sjön är därmed Sveriges viktigaste vattentäkt och därför följer SLU noga vattenkvaliteten i sjöns olika delar.
Foto: Joel Segersten
Parallellt med detta analyseras proverna av toxikologerna. På det viset får vi information om vilka paket som uppvisar reaktion i toxikologernas tester och vi kemister kan fokusera på att identifiera faroämnena i just de paketen. Kanske upptäcker de hormonstörande effekter? Oxidativ stress? Allmän toxicitet? Effekter på arvsmassan? För att verkligen kunna förstå vad som triggar toxicitet i vatten måste man gå på djupet. Det finns tiotusentals ämnen i vattenprover från miljön, men bara för att kemiska ämnen hittas i ett prov behöver inte det innebära någon fara i sig. Om det behövs så upprepas fraktionering, kemisk och toxikologisk analys ända tills man har en eller ett fåtal kandidater. På det viset kan man ringa in vilket eller vilka ämnen som skapar problem.
Med den här typen av metod kan vi ge säkrare svar på om det finns något farligt i vattnet. Och det känns ju skönt, för vi vill ju inte få samma kalldusch som med PFAS. Att upptäcka hälsofarliga ämnen i råvatten som ska bli dricksvatten, för att i så fall kunna rena bort dessa, är en kärnfråga för dricksvattenproducenter. Och det dyker ju ständigt upp nya kemiska ämnen att lära sig mer om. För att göra testerna tillgängliga har toxikologerna startat ett företag som erbjuder toxikologisk testning av vatten till vattenbranschen.
Mälaren nyttjas inte bara som dricksvattentäkt, utan även för rekreation, transporter och fiske. Dessutom är den viktig för indirekta tjänster som klimatreglering och biologisk mångfald. Foto: Faruk Djodjic
Det är en spännande och utvecklande resa att vara med på, att utveckla den här metodiken. Tillgång till hälsosamt och rent dricksvatten är ett fundamentalt behov där det återstår många intressanta problem att lösa, och där jag tror att goda samarbeten är en nyckel.
Reportage:
Ulrika Jansson Klintberg, e-post, 018-67 30 13
Institutionen för vatten och miljö
Press- /forskarkontakt:
Karin Wiberg, professor i organisk miljökemi
e-post, 018-67 31 15
Institutionen för vatten och miljö
Produktion:
SLU Kommunikationsavdelning, e-post
Innehållet är fritt att dela i sin ursprungsform om källa/url anges.
Upptäck fler reportage:
Reportage:
Ulrika Jansson Klintberg, e-post, 018-67 30 13
Institutionen för vatten och miljö
Press- /forskarkontakt:
Karin Wiberg, professor i organisk miljökemi
e-post, 018-67 31 15
Institutionen för vatten och miljö
Produktion:
SLU Kommunikationsavdelning, e-post
Innehållet är fritt att dela i sin ursprungsform om källa/url anges.
An Eye for Science. Hur världen ser ut beror på varifrån du tittar. Ibland ser du det stora genom ett mikroskop, ibland framträder mönster tydligare på håll. Det vackra kan möta ögat i botten av en petriskål, under en promenad i skogen eller som dataserier. På SLU samlas människor med olika perspektiv men med det gemensamma målet att skapa de bästa förutsättningarna för en hållbar, levande och bättre värld.
