ハンガリーの水道水、ボトル入りミネラルウォーター、ドナウ川水中のリチウム濃度

Jun 11, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12543 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

世界中でリチウム電池の製造とリサイクルが増加しているため、水生環境や飲料水貯留池におけるリチウム汚染の増加が予想される可能性があります。 ハンガリーの水道水中のリチウム含有量に関する現状を調査するために、季節に応じてハンガリーの 19 の郡庁所在地の公共飲料水供給システムからサンプルが収集されました。 堤防でろ過された川の水、開いた貯水池からの地表水、地下水などの水源に応じて、リチウム濃度はそれぞれ 0.90 ～ 4.23、2.12 ～ 11.7、1.11 ～ 31.4 μg/L の間で変動し、中央値はそれぞれ3.52、5.02、8.55μg/L。 一日あたりのリチウム摂取量はミネラルウォーターの消費量に影響される可能性があるため、ボトル入りハンガリーのミネラルウォーター中のリチウム濃度も測定されました。 濃度の範囲は 4.2 ～ 209 μg/L でしたが、中央値はわずか 17.8 μg/L でした。 さらに、相関関係はリチウム濃度とカリウム濃度の間にのみ見つかりました。 ドナウ川の水は堤防ろ過技術を使用する追加の飲料水施設の水源でもあるため、ドナウ川のハンガリー部分にある 10 か所のサンプリング地点でもリチウム濃度が評価されました。 リチウム濃度の平均値と中央値は、それぞれ 2.78 μg/L と 2.64 μg/L でした。

リチウム (Li) 電池の製造と用途、および使用済み電池のリサイクルの増加により、環境中の Li レベルの上昇を推定する必要があります 1、2、3、4。 下水処理場（下水処理場）における従来の生物学的処理方法ではリチウムイオンを除去できないため、地表水は特に危険にさらされています。 最近の研究では、ソウルの二次下水処理場の流入水と流出水中のリチウム濃度は、0.69～8.2μg/L3の範囲で本質的に同じであることが判明した。 その結果、高移動度のリチウムイオンは、有機汚染物質の微生物学的分解プロセス、さらにバイオフィルムの官能基との金属イオンの吸着および複合体またはキレート形成にも基づくバンク濾過システムを通過すると予想されます5。 しかし、アルカリ金属カチオンは、正電荷が低く (+1)、イオン半径が比較的大きいため、単純なルイス塩基と錯体を形成する傾向が 1 週間しかありません。 したがって、河川のリチウム濃度が増加すると、堤防ろ過水と最終的には飲料水のリチウム濃度が増加します。

リチウムは人間にとって必須微量元素としてまだ分類されていません。 体重 70 kg の成人の推奨食事摂取量は 1 mg/日です6。 リチウムの主な摂取源は、穀物、ジャガイモ、トマト、キャベツ、特定の場所で採れるミネラルウォーターです7,8。 推定によれば、穀物と野菜は、1 日に消費されるリチウムの 66 ～ 90% を供給できます9。 残りは動物由来の食品、飲料水、飲料によって供給されます。 炭酸塩の形のリチウムは、その正常気分効果により、精神科治療で最も一般的に使用される薬剤の 1 つとなっています。 1949 年以来、双極性障害の治療に使用されており 10、現在でも急性躁病および躁病エピソードの治療に推奨されています 11、12。 炭酸リチウムの 1 日あたりの典型的な治療用経口投与量は 600 ～ 1200 mg です13。 生体利用効率の高いオロチン酸キレートを使用した、低用量リチウム療法も開発されました14。 Marshall et al.15 は、ヒトにおける Li イオンおよび Li キレートによって生成される生化学的プロセスと効果の概要を提供しました。

多くの研究が、飲料水中のリチウム濃度と自殺、殺人のリスク、および薬物使用による逮捕率との関係を調査しています16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27。 、28、29、30、31、32、33、34、35。 これらの研究のほとんどは、飲料水中のLi濃度の上昇と自殺リスクの低下との関連性を示しています。 これらの医学生物学的調査の結果、世界中のさまざまな水源に由来する飲料水の Li 濃度に関する多くの分析データが入手できるようになりました。 表 S1 には、公表されている Li 濃度のリストが含まれています。 これらの調査結果は、これらの飲料水の水源に関する知識が不足しているにもかかわらず、さまざまな国の飲料水で測定された Li 濃度が 3 桁も異なり、公表されている平均濃度が 0.48 ～ 56 μg/L の範囲であることを示しています。