Ur SLU:s kunskapsbank

Vanadin – metallen med flera ansikten

Senast ändrad: 12 mars 2019
vanadin-1.png

Vanadin är en högaktuell metall eftersom man just nu undersöker möjligheterna att bryta vanadin på flera håll i Sverige, bland annat i Jämtland, Hälsingland och Skåne. Liksom många andra metaller kan Vanadin vara toxisk i höga koncentrationer och därför behövs mer kunskap om ämnet.

Vanadin är en metall som bryts av människan för användning inom framför allt stålindustrin, där 90 % av vanadinet används. Tillsats av vanadin gör stålet mer hållfast och värmeresistent. Vanadin är även en så kallad batterimetall. Därför kan den bli viktig i framtiden för att vi bättre ska kunna utnyttja förnybara energikällor som sol och vind.

En metall med unika egenskaper

Det som gör vanadin intressant i batterier är dess unika kemiska egenskaper. Medan de flesta andra metaller kan förekomma i ett eller kanske två olika så kallade oxidationstillstånd som är stabila i naturen, kan vanadin förekomma i tre olika tillstånd. Under vissa omständigheter kan till och med ett fjärde tillstånd förekomma! Det här gör också att vanadin har olika egenskaper beroende på var i miljön metallen förekommer.

jon-petter1.png
I odlingsstudier har vi undersökt om vanadinhaltig masugnsslagg påverkar växter negativt. Foto: Maja Larsson.

Vanadin kan vara farligt för alger och bakterier

En orsak till att markvetare intresserar sig för vanadin är att den kan vara toxisk då den förekommer i höga koncentrationer – särskilt känsliga är vissa typer av alger och bakterier. Detta kan vara en sak att tänka på t.ex. då slagger från stålindustrin används som jordförbättringsmedel, eller när man bedömer risken för att vanadinhaltigt gruvavfall läcker.

I tidigare forskning från institutionen för mark och miljö visade Maja Larsson att risken är som störst i jordar där vanadinet binds mindre väl. Hon visade också att den typ av slagg som idag används mest, så kallad masugnsslagg, inte har någon påvisbar ekotoxisk effekt, åtminstone inte för en korngröda.

Vanadin i kombination med alltför lite fosfor kan bli toxiskt

Dock visar Jon Petter Gustafsson i en ny vetenskaplig litteratursammanställning att risken för toxiska effekter tycks vara intimt sammanknippad med fosfor. Eftersom fosfor konkurrerar med vanadin vid upptaget i växter och mikroorganismer verkar det som riskerna med vanadin är störst i miljöer med fosforbrist. Här behövs dock mer forskning för vi ska kunna bestämma sambanden och få en säkrare bild av under vilka förhållanden vanadin kan utgöra en risk.

Vanadin – ett viktigt näringsämne för lavar

Vanadin har också ett antal andra intressanta roller i miljön. Även om vanadin kan vara toxiskt är det ett näringsämne som vissa organismer behöver, och för dessa får vanadinhalterna heller inte vara för låga. Till exempel - många sorters lavar använder cyanobakterier (”blågröna alger”) för att ta upp kväve direkt från luften. Det enzym, nitrogenas, som bakterierna använder för detta innehåller oftast molybden som verksam metall. Dock använder ett flertal skogslevande lavar vanadin istället för molybden av orsaker som ännu till stor del är outredda.

Vanadin i enzymer hos havsalger

Ett annat exempel på att vanadin kan vara ekologiskt viktigt är att vanadin ingår i en typ av enzymer, haloperoxidaser, som bland annat havslevande brunalger använder då de tillgodogör sig brom och jod. En bieffekt av detta är att de oxiderade jodföreningar som då bildas kan avgå till atmosfären och transporteras långa sträckor – man tror att detta är en viktig källa för jod i landmiljön.

Flugsvampar - hemliga vanadinsamlare

Och, visste ni att röd flugsvamp kan ta upp och ackumulera stora mängder vanadin? De lagrar vanadinet i en förening som kallas amavadin. Varför de gör det är fortfarande en gåta. Dock, det är knappast vanadinet som gör att man ska akta sig för röd flugsvamp – svampen innehåller andra toxiner som är betydligt mer potenta!

Relaterade sidor:

Kontaktinformation

Professor Jon-Petter Gustavsson

Institutionen för mark och miljö
jon-petter.gustafsson@slu.se, 018-671284

Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se