از تلفن‌های همراه گرفته تا ساعت‌ها و خودروهای الکتریکی از باتری‌های لیتیوم یونی قابل شارژ استفاده می کنند افزایش استفاده از این فناوری به این معنی است که لیتیوم بیشتری می تواند به محیط زیست راه پیدا کند زیرا مصرف کنندگان محصولات الکترونیکی را دور می اندازند. اکنون، محققان توضیح می‌دهند که چگونه لیتیوم می‌تواند در یک سخت‌پوست انباشته شود: خرچنگ. با فرا رسیدن فصل شکار و خوردن ساس‌ها، یافته‌های محققان پیامدهای بالقوه برای سلامت عمومی و محیط‌زیست را برجسته می‌کنند.
محققان نتایج خود را امروز در نشست بهاری انجمن شیمی آمریکا (ACS) ارائه کردند.
جوزف کازری، استاد زیست شناسی می گوید: خرچنگ بعنوان موجودات آبزی، می تواند مقادیر زیادی لیتیوم محلول در آب را جذب کند. از آنجایی که موجودات و انسان ها خرچنگ را می خورند، نگاه کردن آنها به ما امکان می دهد ببینیم که چگونه لیتیوم در زنجیره غذایی و به طور بالقوه به درون ما حرکت می کند.”
دو دانشجوی کارشناسی در آزمایشگاه کازری در کالج می سی سی پی، اندرو دوبرت و جاویان اروین، در حال ارائه نتایج آزمایشات خود بر روی جذب لیتیوم یونی توسط اندام های مختلف خرچنگ و همچنین تاثیر دمای فصلی هستند. اروین می‌گوید: «اگر خرچنگ‌ها در نزدیکی محل دفن زباله یا محل‌های آلوده پرورش داده شوند، روان آب ها می‌تواند آنها را در معرض لیتیوم قرار دهد، با اثراتی که هنوز به طور کامل درک نکرده‌ایم.»
آلودگی لیتیوم چیز جدیدی نیست. حتی قبل از اینکه باتری‌های لیتیومی یونی فراگیر شوند، لیتیوم به عنوان دارویی برای درمان اختلالات خلقی مورد استفاده قرار می‌گرفت و هنوز هم هست. و بدین صورت وارد منبع آب می شود زیرا تصفیه های معمولی فاضلاب آلاینده های دارویی را حذف نمی کند. در سطوح بالا، لیتیوم می تواند اثرات سمی بر سلامت انسان داشته باشد، از جمله آسیب بالقوه به سلول های ماهیچه قلب، و همچنین باعث سردرگمی و اختلال در گفتار شود. در سایر حیوانات می تواند باعث آسیب کلیه و کم کاری تیروئید شود. مطالعات همچنین نشان داده اند که وقتی لیتیوم در گیاهان انباشته می شود، می تواند از رشد آنها جلوگیری کند.
اگرچه آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده توصیه می کند که باتری های لیتیوم یونی را در نقاط جمع آوری اختصاصی امحا کنند که آنها اغلب در محل های دفن زباله قرار می گیرند. او می‌گوید افزایش تقاضا همراه با روش‌های سهل‌آمیز دفع نشان می‌دهد که لیتیوم در آستانه تبدیل شدن به یک آلاینده زیست محیطی قابل توجه است.
خرچنگ ( Procambarus clarkii) به عنوان موجودات کاملاً آبزی که زندگی خود را در یک منطقه نسبتاً کوچک می گذرانند، منعکس کننده آلودگی محلی لیتیوم هستند و می توانند به عنوان شاخص های زیستی قوی حضور آن در یک محیط عمل کنند. لیتیوم موجود در آنها می تواند از طریق زنجیره غذایی به شکارچیان، از جمله انسان، به طور مستقیم یا غیرمستقیم از طریق ماهی های خرچنگ خوار که مردم مصرف می کنند، منتقل شود.
این تیم برای آزمایشات خود، خرچنگ پرورشی برای تحقیق خریداری کرد و با علم به اینکه کبد سموم را از بدن جمع‌آوری میکند به این فکر کرد که آیا خرچنگ لیتیوم را در اندام هپاتوپانکراس جمع و دفع میکند یا خیر. برای کشف این موضوع، او لیتیوم یونی را به غذای پنج خرچنگ اضافه کرد، در حالی که پنج غذای دیگر بدون لیتیوم بود. او سپس مقدار لیتیوم موجود در چهار اندام آنها را پس از یک هفته بررسی کرد. او به طور متوسط بیشترین لیتیوم را در دستگاه گوارش (GI) و سپس آبشش ها، هپاتوپانکراس و در نهایت عضله شکمی در دم پیدا کرد.
محققان بر این باورند که دستگاه گوارش احتمالاً دارای بالاترین سطح است زیرا مواد غذایی حاوی لیتیوم در طول هضم در آنجا باقی می مانند. در همین حال، آبشش ها و هپاتوپانکراس هر دو آن را در حالی که آن را از بدن خارج می کنند، می گیرند. مردم عمدتاً دم را می خورند که به نظر می رسد لیتیوم را جذب می کند، اما نه به آسانی سایر اعضای بدن که مورد مطالعه قرار گرفته است.
دوبرت همچنین دریافت که 27.5 درصد از لیتیومی که به آنها داده بود از دستگاه گوارش حیوانات به بافت های دیگر منتقل شده است. حیواناتی که در زنجیره غذایی بالاتر می روند، اگر طعمه های آلوده را بخورند، می توانند سطوح بالاتری از مواد سمی را انباشته کنند، بنابراین لیتیوم احتمالاً در شکارچیان خرچنگ بیشتر متمرکز می شود. محققان انتظار دارند که سرعت بالای جذب دوبرت این تجمع را هم در انسان و هم در سایر حیواناتی که خرچنگ می خورند تشدید کند.
دمای آبی که خرچنگ در آن زندگی می کند به طور قابل توجهی در طول سال متفاوت است. این تغییرات بر متابولیسم حیوانات تأثیر می گذارد، حتی باعث می شود آنها در زمستان غیرفعال شوند. با دانستن این موضوع،دانسمندان تصمیم گرفتند اثرات دما بر جذب لیتیوم را بررسی کند. آنها خرچنگ را در مخازنی قرار دادند که در دمای 50 درجه فارنهایت و 90 درجه فارنهایت نگهداری می شدند و غلظت ثابتی از لیتیوم یونی را به آب اضافه کرد. پس از پنج روز دریافتند که جذب لیتیوم توسط ماهیچه شکم و بخشی از خرچنگ که دانشمندان دیگر مطالعه نکرده بودند یعنی اسکلت بیرونی آن که در گرمترین مخزن افزایش یافت. به گفته دانشمندان این نتایج نشان می دهد که حیوانات ممکن است در ماه های گرم بیشترین لیتیوم را داشته باشند.
وزن خرچنگ ها در آب گرمتر نیز کاهش یافت. دانشمندان می‌گویند در حال حاضر مشخص نیست که کاهش وزن خرچنگ‌ها با لیتیومی که جمع‌آوری کرده‌اند مرتبط بوده است، و اشاره میکند که تیم قصد دارد این نتایج را پیگیری کند.
محققان گفته اند: «بسیاری از مردم فکر می‌کنند که استفاده از باتری‌های لیتیوم یون در حال حاضر چیز خوبی است، اما بررسی اثراتی که ممکن است در جاده‌ها رخ دهد، مهم است
.Materials provided by American Chemical Society. Note: Content may be edited for style and length
