Föroreningsdetektiv

Detta vetenskapsprojekt gav Kelydra en resa till 2006 Intel International Science and Engineering Fair (ISEF), som hölls i maj förra året i Indianapolis. Ungefär 1 500 elever från hela världen tävlade om priser på mässan.

V. Miller

“Jag vill städa miljön”, säger Kelydra, en junior vid Parkersburg South High School. “Jag vill göra världen till en bättre plats för våra barn.”

En kvinnlig mygga.

Med tillstånd av Kelydra Welcker

Hon fokuserade på effekterna av östrogen och flera andra steroider som är kända som hormonstörande ämnen. Kroppens endokrina system producerar kemiska ämnen som kallas hormoner. Hormoner reglerar tillväxten, produktionen av ägg hos honor och andra processer som är nödvändiga för livet.

Som ett resultat av sin tidiga forskning upptäckte Kelydra att hormonstörande ämnen påverkar hastigheten med vilken myggor kläcks och att de också förändrar surrande ljud som myggor gör när de slår sina vingar. Den upptäckten gav henne en plats som finalist i 2002 Discovery Channel Young Scientist Challenge (DCYSC).

På DCYSC lärde sig Kelydra att forskare måste tala tydligt om de vill övertyga människor om att deras forskning är betydelsefull.

“Det är viktigt att kunna prata i goda ord, kort och gott”, säger hon, “så att folk kan sätta in budskapet i sina huvuden.”

Kelydra analyserar ljudet av en myggas slagande vingar.

Med tillstånd av Kelydra Welcker

En annan forskningsinsats som involverade myggor förde Kelydra till ISEF 2005 i Phoenix, Arizona. Vid detta evenemang vann hon ett pris på $500 för bästa användningen av fotografi i ett vetenskapligt projekt.

Kemiska effekter

I år fokuserade Kelydra på APFO, kemikalien som har varit oroande för hennes grannar i Parkersburg.

APFO är en förkortning för ammoniumperfluoroktanoat, som ibland också kallas PFOA eller C8. Varje APFO-molekyl består av 8 kolatomer, 15 fluoratomer, 2 syreatomer, 3 väteatomer och 1 kväveatom.

APFO är en byggsten i produktionen av teflon. Det används också vid tillverkning av vatten- och fläckbeständiga kläder, brandsläckningsskum och andra produkter. Och det kan bildas från ämnen som används för att göra fettbeständiga snabbmatsförpackningar, godisförpackningar och inlägg för pizzakartonger.

Kemikalien har visat sig inte bara i dricksvatten utan också i kropparna på människor och djur, inklusive de som bor i Parkersburg-området.

För att illustrera de potentiella farorna med APFO vände Kelydra sig åter till myggor. Hon födde upp cirka 2 400 myggor i sitt kök och tidsbestämda deras livscykler.

Myggpuppor precis efter kläckning.

Med tillstånd av Kelydra Welcker

Hennes resultat antydde att när APFO är i miljön kläcks myggor snabbare än de gör normalt. Så, fler generationer av myggor lever och häckar varje säsong. Med fler myggor runt omkring kan sjukdomar som de bär på, som West Nile-virus, spridas snabbare, säger Kelydra.

Vattenbehandling

För att hjälpa sina grannar och förbättra miljön ville Kelydra hitta ett sätt att upptäcka och mäta APFO i vatten. Hon försökte skapa ett test som var enkelt och billigt så att folk kunde analysera vatten som kommer ut ur deras kranar i hemmet.

Kelydra visste att när du skakar vatten som är förorenat med relativt höga mängder APFO, blir vattnet skummande. Ju mer APFO i vattnet, desto skummare blir det. När APFO kommer i dricksvatten är koncentrationerna dock vanligtvis för låga för att skapa skum.

En högre koncentration av APFO i vatten ökar höjden av skum som skapas när provet skakas.

Med tillstånd av Kelydra Welcker

För att öka koncentrationen av APFO i ett vattenprov till nivåer där det kunde detekteras genom skumning, använde Kelydra en apparat som kallas en elektrolytisk cell. En av cellens elektroder fungerade som en elektriskt laddad stav. Det lockade APFO. Detta gjorde att mängden APFO i vattnet minskade.

Samtidigt kunde hon försiktigt skölja av staven och skapa en ny lösning med en högre koncentration av APFO. När hon skakade den nya lösningen bildades skum.