The golden kylix inv. no. 2108 of the Benaki Museum: Technical report

Με αφορμή την πρόσφατη μελέτη της Ειρήνης Παπαγεωργίου για τη χρυσή κύλικα αρ. ευρ. 2108 του Μουσείου Μπενάκη, κρίθηκε απαραίτητη η διερεύνηση της αυθεντικότητάς της μέσω της εξέτασης της τεχνολογίας κατασκευής, της διακόσμησης, της χημικής σύστασης του μετάλλου και της συνολικής κατάστασης διατήρησής της, καθώς και η ακριβέστερη χρονολόγηση του έργου που τοποθετείται στη μυκηναϊκή περίοδο, με βάση ορισμένα χαρακτηριστικά του. Καθοριστικό ρόλο στην όλη αυτή προσπάθεια διερεύνησης έπαιξε και η συσχέτιση των τεχνικών και των χημικών χαρακτηριστικών της κύλικας με αντικείμενα συγγενή, όσον αφορά το μέταλλο, το σχήμα και την πιθανή εποχή κατασκευής της. Επιλέχθηκαν τέσσερις χρυσές κύλικες (αρ. ευρ. 959, 957, 656, 427) και ένα χρυσό κύπελλο (αρ. ευρ. 8743) μυκηναϊκής περιόδου του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου, καθώς και επτά χρυσά κοσμήματα από τον Θησαυρό της Θήβας (αρ. ευρ. 2063, 2070, 2079, 2069α, 2080, 2068), μαζί με δύο χρυσά αντικείμενα (αρ. ευρ. 27515, 27516, Δωρεά Imre Somlyan) του Μουσείου Μπενάκη. Η κύλικα είναι κατασκευασμένη από τέσσερα ξεχωριστά φύλλα χρυσού, κατάλληλα μορφοποιημένα με την τεχνική της σφυρηλάτησης και ενωμένα. Τα τρία μέρη (σώμα, πόδι και βάση) είναι προσαρμοσμένα το ένα στο άλλο με σκληρή κόλληση, ενώ η λαβή με διακοσμητικά καρφιά (πλατιές εφηλίδες με πατούρα). Το σώμα κοσμείται με τρεις ανάγλυφους σκύλους, δουλεμένους κυρίως από την εξωτερική τους επιφάνεια, ενώ η λαβή με έκτυπα φύλλα κισσού, όπου έχει χρησιμοποιηθεί εργαλείο που φέρει στην απόληξή του το συγκεκριμένο σχήμα.Οι τεχνικές μορφοποίησης, διακόσμησης και σύνδεσης στην κύλικα χρονολογούνται από πολύ παλιά και δεν είναι τυχαίο ότι αναγνωρίστηκαν και στα άλλα αντικείμενα της μυκηναϊκής περιόδου. Υπάρχουν όμως ορισμένες ενδείξεις που θέτουν κάποιο προβληματισμό για τη γνησιότητα του αντικειμένου. Οι ενδείξεις αυτές αφορούν ειδικότερα τον αρχικό τρόπο κατασκευής της λαβής και της σύνδεσής της με το σώμα της κύλικας, το είδος της κόλλησης, τη σύσταση του μετάλλου κατασκευής, καθώς και τη γήρανση και τη φθορά της επιφάνειας. Αποδίδονται είτε σε τεχνολογικές εξαιρέσεις για την εποχή, είτε σε μη προσεγμένες εργασίες κατασκευής (κακοτεχνίες), ή ακόμη σε πιο σύγχρονες επεμβάσεις με σκοπό άλλοτε την επισκευή και άλλοτε την ηθελημένη μίμηση αρχαίων τεχνικών.Συγκεκριμένα, το πολύ μικρό κεντρικό ίχνος στην εσωτερική και την εξωτερική επιφάνεια της βάσης του σώματος υποδηλώνει, είτε τη στίλβωση επάνω στον τόρνο (διαδικασία όμως περισσότερο διαδεδομένη από τον 5ο αι. π.Χ. και μετά), είτε τη χρήση διαβήτη για λόγους αναφοράς σε διάφορες μετρήσεις κατά τα στάδια της μορφοποίησης.Τα εξώγλυφα παράλληλα ίχνη που εντοπίστηκαν στη λαβή της κύλικας ίσως παραπέμπουν σε πιο σύγχρονο τρόπο παραγωγής μεταλλικών φύλλων, υποδεικνύοντας τη χρήση κυλίνδρου, ο οποίος είχε ευρεία χρήση από τον 16ο αι., ή σύγχρονη επισκευή του συγκεκριμένου τμήματος.Ο τρόπος κατασκευής του σώματος της κύλικας από ένα ενιαίο φύλλο χρυσού είναι, από άποψη τεχνικής, συμβατός με την κατασκευή κοίλων αντικειμένωνκύλικες του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου, οι οποίες φέρουν πρόσθετο τμήμα στο σώμα τους. Το στοιχείο αυτό (το οποίο όμως μπορεί να θεωρηθεί ως εξαίρεση), μαζί με τον τρόπο κατασκευής του χείλους (στην εξωτερική επιφάνεια του οποίου εντοπίστηκαν ίχνη που αποδίδονται σε σύγχρονη πένσα και όχι σε σφυρηλάτηση), καλλιεργεί κάποιες επιφυλάξεις ως προς την αυθεντικότητα του αντικειμένου. Βέβαια, στην περίπτωση του χείλους τα ίχνη αυτά θα μπορούσαν να οφείλονται σε νεότερη επισκευή και όχι σε σύγχρονο τρόπο κατασκευής.Η μορφή των καρφιών (πλατιές εφηλίδες ημισφαιρικού σχήματος με πατούρα), καθώς και ο τρόπος στερέωσής τους –ιδίως των δύο με γύρισμα του ενός άκρου τους στο τέλος– διαφοροποιούνται από τα καρφιά των τεσσάρων κυλίκων (πλατιές εφηλίδες χωρίς πατούρα) και τον τρόπο προσαρμογής τους (με μικρού μεγέθους και κυκλικού σχήματος εφηλίδες). Επίσης ο τρόπος κατασκευής των καρφιών (κοπή και λιμάρισμα των κεφαλών και του άκρου της ράβδου με ψαλίδι) είναι διαφορετικός και όχι τόσο διαδεδομένος τη μυκηναϊκή περίοδο. Η διαφορά θα μπορούσε να αποδοθεί σε μεταγενέστερη επέμβαση, εάν η κύλικα είχε ανακαλυφθεί με κατεστραμμένους συνδέσμους. Όμως η χημική ανάλυση του μετάλλου κατασκευής των συνδέσμων δεν απέδειξε κάτι τέτοιο.Η κόλληση (κράμα χρυσού - αργύρου - χαλκού), βάσει της σύστασής της, μπορεί να θεωρηθεί αυθεντική, παρότι το χρώμα της διαφέρει από αυτό της κόλλησης που έχει χρησιμοποιηθεί στις άλλες κύλικες (πιθανότατα έχει επιλεγεί ένα κράμα με αυξημένο ποσοστό χαλκού ή η κολλοειδής σκληρή κόλληση). Άλλωστε τέτοια κράματα ήταν διαδεδομένα στην αρχαιότητα. Το υψηλό σημείο τήξης όμως, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε άργυρο και χαλκό, είναι στοιχείο που συμφωνεί με ένα πιο συμβατικό ίσως νεότερο είδος σκληρής κόλλησης.Το μέταλλο κατασκευής της κύλικας είναι σκληρό σε αντίθεση με τις κύλικες του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου, όπου ο χρυσός φαίνεται πιο εύπλαστος, χαρακτηριστικό της φυσικής γήρανσης ενός σκληρού αρχικά μετάλλου από τα επαναλαμβανόμενα στάδια ψυχρηλασίας, με λεπτά στρώματα διάβρωσης.Οι μικρορωγμές και οι “κρύσταλλοι’’ που παρατηρήθηκαν στην επιφάνεια της κύλικας, καθώς και το ζάρωμα του μετάλλου δεν εντοπίστηκαν και στα αντικείμενα του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου. Οι ενδείξεις αυτές συνιστούν μάλλον αποτέλεσμα είτε μη ελεγχόμενων τεχνικών μορφοποίησης και καθαρισμού, είτε επιδιωκόμενης προσπάθειας μίμησης ενός μετάλλου με “ρωγμώδη διάβρωση’’ και γερασμένη όψη.Στην περίπτωση, πάντως, που τα παραπάνω χαρακτηριστικά οφείλονται σε κακοτεχνία, παρουσιάζει ενδιαφέρον το γεγονός ότι η λείανση και η στίλβωση, που προφανώς ακολούθησαν και ολοκλήρωσαν την κατασκευή, δεν τα εξάλειψαν τα εξομάλυναν που παρατηρήθηκαν ως ένδειξη τέτοιων διεργασιών, πρέπει πιθανώς να αποδοθούν στη χρήση γυαλόχαρτου βέβαια δεν κατατάσσεται στην κατηγορία των αρχαίων λειαντικών, αλλά ίσως συνιστά  νεότερη επέμβαση.Το κοκκινωπό υλικό που παρουσιάζεται σε κάποιες περιοχές της επιφάνειας, ενδεχομένως συνδέεται με ίχνη χώματος από το περιβάλλον ταφής, χωρίς τα ίχνη αυτά βέβαια να αποτελούν αξιόπιστα στοιχεία που να επιβεβαιώνουν την παραμονή του αντικειμένου για μεγάλο χρονικό διάστημα στο έδαφος. Η λιπαρή υφή του υλικού παραμένει ανερμήνευτη.Όσον αφορά το κράμα κατασκευής της κύλικας είναι υψηλής καθαρότητας, με πολύ μικρά ποσοστά αργύρου και χαλκού. Ένα τέτοιο κράμα με αυτά τα ποσοστά εντάσσεται είτε στην κατηγορία του αυτογενούς χρυσού, είτε στην κατηγορία του εξευγενισμένου χρυσού. Η αλήθεια είναι ότι τέτοια ποσοστά ανιχνεύονται συχνότερα σε εξευγενισμένο χρυσό, καθώς οι περισσότερες μέχρι τώρα αναλύσεις της σύστασης αντικειμένων που χρονολογούνται σε περιόδους πριν από την εποχή της νομισματοκοπίας –συμπεριλαμβανομένων και αυτών του Αρχαιολογικού Μουσείου– διαφοροποιούνται από εκείνες αντικειμένων που ανήκουν σε μεταγενέστερες περιόδους, ακόμα και σε σύγχρονες. Παρά ταύτα, ο χρυσός της κύλικας και η περιεκτικότητά του σε άργυρο θα μπορούσε να καταταχθεί στις εξαιρέσεις για πρωτογενή χρυσό, εφόσον ο αριθμός των αναλυμένων αντικειμένων με πιστοποιημένη προέλευση και χρονολόγηση για την περίοδο που μας ενδιαφέρει είναι πολύ περιορισμένος, ώστε να έχει κανείς ολοκληρωμένη άποψη για τη σύσταση του πρωτογενούς χρυσού.Με βάση τον γενικότερο προβληματισμό που υπάρχει, καθώς και τη διατύπωση τόσο πολλών αντικρουόμενων απόψεων γίνεται προφανής η δυσκολία τόσο ως προς την οριστική επίλυση του ζητήματος της γνησιότητας της κύλικας του Μουσείου Μπενάκη, όσο και ως προς την ένταξή της σε ενιαίο σύνολο με κοινά στυλιστικά, τεχνικά και χημικά χαρακτηριστικά.No abstract

Three-year long source apportionment study of airborne particles in Ulaanbaatar using X-ray fluorescence and positive matrix factorization

The capital city of Mongolia, Ulaanbaatar, suffers from high levels of pollution due to excessive airborne particulate matter (APM). A lack of systematic data for the region has inspired investigation into the type, origin and seasonal variations of this pollution, the effects of meteorological conditions and even the time-dependence of anthropogenic sources. This work reports source apportionment results from a large data set of 184 samples each of fine (PM2.5) and coarse (PM2.5-10) fraction atmospheric PM collected over a three-year period (2014–2016) in Ulaanbaatar, Mongolia. Positive Matrix Factorization (PMF) was applied using the concentrations of 16 elements measured by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer along with the black carbon content measured by a reflectometer as input data. The PMF results revealed that whereas mixed sources dominate the coarse fraction, soil and traffic sources are the principle contributors to the fine fraction. The source profiles and the seasonal variations of their contributions indicate that fly ash emanating from coal combustion mixes with traffic emissions and resuspended soil, resulting in variable chemical source profiles. Four sources were identified for both fractions, namely, soil, coal combustion, traffic and oil combustion, which respectively contributed 35%, 16%, 41% and 8% to the coarse fraction and 31%, 27%, 31% and 11% to the fine fraction. Additionally, the probable source contributions from long-range transport events were assessed via concentration-weighted trajectory analysis

New Instruments for Nuclear Astrophysics

A major task in experimental nuclear astrophysics is the measurement of cross sections of capture reactions. In the last years, the astrophysics group of NCSR "Demokritos" developed and used a method for conducting this kind of research using a 4π NaI γ-detector. Of great importance in this method is the determination of the efficiency of the detector, which depends on the average multiplicity of the γ-cascade de-exciting the entry state of the produced nucleus. Two new experimental setups have been studied and are in course of installation at the Tandem Laboratory of the Institute of Nuclear and Particle Physics of NCSR "Demokritos", that will provide the possibility for conducting this kind of experiments inhouse. The first one is a new 14x14 inches NaI detector and the second is the BGO Ball of the GASP setup. These detector setups as well as their potential experimental use will be described in detail

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΟΝΟΧΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΔΕΣΜΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ ΑΠΟ ΠΡΩΤΟΝΙΑ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΕ ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

THE POSSIBILITY OF USING PROTONS WITH ENERGY OF A FEW MEV FOR THE PRODUCTION OF MONOENERGETIC X-RAY BEAMS WITH APPLICATION TO THE X-RAY FLUORESCENCE ANALYSIS (XRF), WAS INVESTIGATED THEORETICALLY AND EXPERIMENTALLY. THE YIELD OF THE CHARACTERISTIC X-RAYS, PRODUCED WHEN A PURE TARGET IS BOMBARDED BY PROTONS, WAS CALCULATED (AT REFLECTION OR TRANSMISSION GEOMETRY) AND ITS DEPENDENCE ON VARIOUS EXPERIMENTAL PARAMETERS (PROTON ENERGY, ANGLE OF INCIDENCE) WAS STUDIED. AN EXPERIMENTAL ARRANGEMENT WITH SMALL INTERCOMPONENT DISTANCES (SOURCE-SAMPLE-DETECTOR) AND SUITABLE FOR SAMPLE IRRADIATION AND DETECTION OF THE FLUORESCENT X-RAYS IN VACUUM, WAS CONSTRUCTED. THE BACKGROUND PRODUCED IN THE SI(LI) DETECTOR BY THE Γ-RAYS, ORIGINATING FROM THE PRIMARY TARGET, WAS STUDIED AS A FUNCTION OF THE PROTON ENERGY, FOR THE PURPOSE OF FINDING AN OPTIMUM ENERGY. FOR CALIBRATION PURPOSES, A NUMBER OF THIN TARGETS WERE MADE AND THEIR THICKNESS WAS MEASURED EMPLOYING INDEPENDENT METHODS. ALSO, IN ORDER TO IMPROVE THE ACCURACY OF THE CALIBRATION PROCEDURE, THE EXACT THEORETICAL CALCULATION OF THE ENHANCEMENT OF THE XRF INTENSITY, DUE TO THE SCATTERING INSIDE THE SAMPLE OF EITHER THE EXCITING OR THE CHARACTERISTIC RADIATION, WAS PERFORMED. A SOFTWARE PROGRAM FOR THE QUANTITATIVE ANALYSIS OF HOMOGENEOUS SAMPLES WAS DEVELOPED,WHICH TAKE INTO ACCOUNT ALL SECOND ORDER CORRECTIONS TO THE XRF INTENSITY AND ALSO HAVING THE ADVANTAGE OF USING SIMULTANEOUSLY DATA FROM MANY X-RAY SOURCES. (ABSTRACT TRUNCATED)ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ Η ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΟΥΝ ΠΡΩΤΟΝΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΡΙΚΩΝ MEV ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΟΝΟΧΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΔΕΣΜΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ ΜΕ ΣΚΟΠΟ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΕ ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΚΕ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Η ΑΠΟΔΟΣΗ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΕΝΑΣ ΜΟΝΟΑΤΟΜΙΚΟΣ ΣΤΟΧΟΣ ΣΕ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΕΣ Χ ΟΤΑΝ ΒΟΜΒΑΡΔΙΖΕΤΑΙ ΑΠΟ ΠΡΩΤΟΝΙΑ ΩΡΙΣΜΕΝΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ Η ΕΞΑΡΤΗΣΗ ΠΟΥ ΕΧΕΙ Η ΑΠΟΔΟΣΗ ΑΠΟ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ. ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΕ ΕΝΑΣ ΘΑΛΑΜΟΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΗΣΗΣ ΤΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΚΕΝΟ ΠΟΥ ΕΠΙΤΡΕΠΕΙ ΚΟΝΤΙΝΕΣ ΑΠΟΣΤΑΣΕΙΣ ΠΗΓΗΣ-ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ-ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ. ΕΓΙΝΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΒΟΜΒΑΡΔΙΣΜΟΥ ΩΣΤΕ ΝΑ ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΘΕΙ ΤΟ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ, ΕΝΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΘΗΚΑΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΠΑΧΟΣ ΤΟΥΣ (ΜΕ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ) ΜΙΑ ΣΕΙΡΑ ΑΠΟ ΛΕΠΤΟΥΣ ΣΤΟΧΟΥΣ. ΓΙΑ ΤΗΝ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ ΤΗΣ ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗΣ ΑΝΑΠΤΥΧΘΗΚΕ Ο ΑΚΡΙΒΗΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΔΙΟΡΘΩΣΕΩΝ ΔΕΥΤΕΡΑΣ ΤΑΞΕΩΣ ΣΤΗΝ ΜΕΤΡΟΥΜΕΝΗ ΕΝΤΑΣΗ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΛΟΓΩ ΤΗΣ ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΠΟΥ ΥΦΙΣΤΑΤΑΙ Η ΔΙΕΓΕΙΡΟΥΣΑ Η Η ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΔΕΙΓΜΑ. ΑΝΑΠΤΥΧΘΗΚΕ ΕΝΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΟΜΟΓΕΝΩΝ ΣΤΟΧΩΝ ΠΟΥ ΛΑΜΒΑΝΕΙ ΥΠΟΨΗ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΔΙΟΡΘΩΣΕΙΣ ΔΕΥΤΕΡΑΣ ΤΑΞΕΩΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΡΕΠΕΙ ΕΠΙΣΗΣ ΤΗΝ ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΣΤΗΝ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΠΟΛΛΕΣ ΠΗΓΕΣ. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ

A First Evaluation of the Analytical Capabilities of the New X-Ray Fluorescence Facility at International Atomic Energy Agency-Elettra Sincrotrone Trieste for Multipurpose Total Reflection X-Ray Fluorescence Analysis

The aim of the work is to present a systematic evaluation of the analytical capabilities of the new X-ray fluorescence facility jointly operated between the International Atomic Energy Agency and the Elettra Sincrotrone Trieste for multipurpose total reflection X-ray fluorescence analysis. The analytical performance of the XRF beamline end-station (IAEAXspe) was systematically evaluated under TXRF excitation geometry by analyzing different types of aqueous (lake, waste and fresh water) and solid (soil, vegetal, biological) certified reference materials using an excitation energy of 13.0 keV (for the purpose of multielemental analysis). The results obtained for both types of samples in terms of limits of detection and accuracy were also compared with those obtained using laboratory X-ray tube based TXRF systems with different features (including Mo and W X-ray tube systems). Taking advantage of the possibility to work under high vacuum, the IAEAXspe set-up instrumental sensitivity was also determined using an excitation energy of 6.2 keV to explore the possibilities for light elements determination. A clear improvement of the element detection limits is achieved when comparing this facility to conventional X-ray tube based TXRF systems highlighting the benefits of using the monoenergetic synchrotron exciting radiation and the ultra-high vacuum chamber in comparison with conventional laboratory systems. The results of the present work are discussed in view of further exploitation of the facility for different environmental and biological related applications.Fil: Marguí, Eva. Universidad de Girona; EspañaFil: Hidalgo, Manuela. Universidad de Girona; EspañaFil: Migliori, Alessandro. IAEA Laboratories; AustriaFil: Leani, Juan Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. IAEA Laboratories; AustriaFil: Queralt, Ignasi. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Kallithrakas Kontos, Nikolaos. Technical University of Crete; GreciaFil: Streli, Christina. Technische Universitat Wien; AustriaFil: Prost, Josef. Technische Universitat Wien; AustriaFil: Karydas, Andreas Germanos. IAEA Laboratories; Austria. National Centre for Scientific Research; Greci

Localization, ligand environment, bioavailability and toxicity of mercury in Boletus spp. and Scutiger pes-caprae mushrooms

This study provides information on mercury (Hg) localization, speciation and ligand environment in edible mushrooms: Boletus edulis, B. aereus and Scutiger pes-caprae collected at non-polluted and Hg polluted sites, by LA-ICP-MS, SR-μ-XRF and Hg L3-edge XANES and EXAFS. Mushrooms (especially young ones) collected at Hg polluted sites can contain more than 100 μg Hg g−1 of dry mass. Imaging of the element distribution shows that Hg accumulates mainly in the spore-forming part (hymenium) of the cap. Removal of hymenium before consumption can eliminate more than 50% of accumulated Hg. Mercury is mainly coordinated to di-thiols (43–82%), followed by di-selenols (13–35%) and tetra-thiols (12–20%). Mercury bioavailability, as determined by feeding the mushrooms to Spanish slugs (known metal bioindicators owing to accumulation of metals in their digestive gland), ranged from 4% (S. pes-caprae) to 30% (B. aereus), and decreased with increasing selenium (Se) levels in the mushrooms. Elevated Hg levels in mushrooms fed to the slugs induced toxic effects, but these effects were counteracted with increasing Se concentrations in the mushrooms, pointing to a protective role of Se against Hg toxicity through HgSe complexation. Nevertheless, consumption of the studied mushroom species from Hg polluted sites should be avoided