Biogeochemie rtuti v životním prostředí. Tomáš Navrátil



Podobné dokumenty
Distribuce a dynamika rtuti v lesních ekosystémech. Tomáš Navrátil a kol. oddělení Environmentální geologie a geochemie

Dynamika rtuti v lesním ekosystému a v životním prostředí

Distribuce a dynamika rtuti v lesních ekosystémech. Tomáš Navrátil a kol. oddělení Environmentální geologie a geochemie

Biogeochemické cykly vybraných chemických prvků

MONITOROVÁNÍ ATMOSFÉRICKÉ DEPOZICE V OBLASTI KRKONOŠ. Monitoring of atmospheric deposition in the area of the Krkonoše Mountains

Environmentální problémy. Znečišťování ovzduší a vod

Kovy a metody jejich výroby

Ing. Jiří Jungmann, Výzkumný ústav maltovin Praha, s.r.o.

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PŮDA

3.5 CHEMISMUS MINAMATA ZASTOUPENÍPRVKŮ V PŘÍRODĚ KOLOBĚH RTUTI. Obsahy prvků v zemské kůře. Zastoupení hlavních prvků

Aplikace kalů z ČOV na zemědělskou půdu s ohledem zejména na obsah těžkých kovů v kalech

Ochrana půdy. Michal Hejcman

Vliv zimní údržby na životní prostředí

Letní škola TOXICKÉ KOVY a možnosti detoxikace

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

10. Minerální výživa rostlin na extrémních půdách

Hodnocení obsahů rizikových prvků v půdách BMP od roku 1992

ZEMNÍ PLYN. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ OVZDUŠÍ

Sluneční energie. Základní energie - celkové množství přiváděné k Zemi cca 1350 W.m % se odrazí do kosmického prostoru 15 % pohlceno atmosférou

Těžké kovy ve vodních rostlinách

VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE V ČR

Hodnocení životního prostředí v Pardubickém kraji Tereza Ponocná

Energie a životní prostředí

VLASTNOSTI KOVŮ. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Soubor map vybraných prvk ů a jejich koncentrací v půdách městských aglomerací (venkovní hrací plochy)

Obchodní strategie. Odbyt. Jednotlivé druhy našeho uhlí jsou dodávány takto:

DESET LET SLEDOVÁNÍ KVALITY VODY A SEDIMENTU PRAŽSKÉHO BOTIČE LUCIE VEČEŘOVÁ,DANA KOMÍNKOVÁ, JANA NÁBĚLKOVÁ, HANA HORÁKOVÁ

Chlorové chemičky: Neratovice, Ústí nad Labem a další ohniska znečištění rtutí v ČR

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

Soubor map vybraných prvků a jejich koncentrací v půdách městských aglomerací (venkovní hrací plochy)

STUDIE PROVEDITELNOSTI PROJEKTU POŘÍZENÍ AUTOBUSŮ CNG JAKO NÁHRADY DIESELOVÝCH VOZIDEL A VÝSTAVBA PLNICÍ STANICE VE MĚSTĚ KARVINÁ.

Chemie životního prostředí III Pedosféra (07) Znečištění půd

Fluoridy (jako celkové F)

Soubor map vybraných prvků a jejich koncentrací v půdách městských aglomerací (venkovní hrací plochy)

Rtuť a její sloučeniny (jako Hg)

Emise oxidu uhličitého

Chemie životního prostředí III Atmosféra (04) Síra v atmosféře

Odhad zdrojů atmosférického aerosolu v městském obvodu Ostrava-Radvanice a Bartovice v zimě 2012

Seminář KONEKO k vyhlášce č. 415/2012 Sb. Praha, 23. května Zjišťování a vyhodnocování úrovně znečišťování ovzduší

Biologická Diversita. Různorodost druhů a genetická diversita uvnitř druhů

Je energetické vyuţívání odpadů smysluplné?

3.1 Základní přírodní zdroje země. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

SLEDOVÁNÍ VÝSKYTU GENOTOXICKÝCH LÁTEK V POVODÍ ŘEKY SVRATKY V SOUVISLOSTI S URANOVÝM PRŮMYSLEM

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Výzkumné energetické centrum 17. listopadu 15/ Ostrava Poruba

Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická. Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE.

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk

Základní stavební částice

Kontaminace životního prostředí vlivem zimní údržby v okolí komunikací

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

VYLUHOVATELNOST RTUTI SEKVENČNÍ EXTRAKCÍ. VLASTA ŠTEFANIDESOVÁ a TÁŇA TREFILOVÁ

Utilization of the Sewage Sludge in Silicate Technologies SPONAR Jan, HAVLICA Jaromír

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Metoda DPSIR

Minerální výživa na extrémních půdách. Půdy silně kyselé, alkalické, zasolené a s vysokou koncentrací těžkých kovů

Ostrov Vilm 5. KOLOBĚH HMOTY. Sedimentace. sedimentace. eroze. Půdní eroze. zaniklý záliv 5.1 ZÁKLADNÍPOJMY KOLOBĚHU HMOTY.

ROZLIŠENÍ KONTAMINOVANÉ VRSTVY NIVNÍHO SEDIMENTU OD PŘÍRODNÍHO POZADÍ

Monitoring a snižováni emisí rtuti z velkých a středních energetických zdrojů

) se ve vodě ihned rozpouští za tvorby amonných solí (iontová, disociovaná forma NH 4+ ). Vzájemný poměr obou forem závisí na ph a teplotě.

Pedogeochemie. Sorpce fosforečnanů FOSFOR V PŮDĚ. 11. přednáška. Formy P v půdě v závislosti na ph. Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě.

OBSAH TĚŽKÝCH KOVŮ V ORGANISMECH POTRAVNÍHO ŘETĚZCE ROKYTKY A BOTIČE

Kontaminace ryb v okolí Spolany Neratovice

Problematika koncentrací Hg ve spalinách vzniklých po spalování pevných fosilních paliv

Vladimír Kočí Ústav chemie ochrany prostředí VŠCHT Praha

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

Keeping an Eye on Polluters Jindřich Petrlík Chairman of Аrnika

Česká Republika Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský organizační složka státu, Hroznová 2, Brno

Základní látky znečišťující životní prostředí

ZATÍŽENÍ SEDIMENTU HOSTIVAŘSKÉ NÁDRŽE PRIORITNÍMI POLUTANTY 40 LET AKUMULACE ZNEČIŠTĚNÍ

Identifikace zkušebního postupu/metody IP 100 (ISO 9096, ČSN EN )

J i h l a v a Základy ekologie

Konference Problematika emisíz malých zdrojůznečišťování2

Ing. David Kupka, Ph.D. Řešeno v rámci projektu Vliv spalování komunálního odpadu v malých zdrojích tepla na životní prostředí v obcích

AGRICULTURE/FORESTRY: (Czech version only) Martin Dědina (VÚZT Praha, v.v.i.)

Odhady růstu spotřeby energie v historii. Historické období Časové zařazení Denní spotřeba/osoba kj (množství v potravě)

Modul 02 - Přírodovědné předměty

Hodnocení stavu sanace území po těžbě hnědého uhlí se stěžejním zaměřením na sanaci vodních útvarů a budoucí úkoly k řešení

Ochrana ovzduší ve státní správě XIII, teorie a praxe

Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR

RTUŤ VE ZDRAVOTNICKÝCH ZAŘÍZENÍCH ŘEŠENÍ NEHOD S ÚNIKEM RTUTI. Matěj Man Sdružení Arnika

Jednorázové měření emisí Ing. Yvonna Hlínová

C1200 Úvod do studia biochemie 4.2 Velké cykly prvků. OpVK CZ.1.07/2.2.00/

Zlepšeníkvality ovzdušív příhraniční oblasti Česka a Polska. Ing. David Kupka

SULFIDY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Toxické prvky v životním prostředí a v potravinách

Halogenované organické sloučeniny (jako AOX) Základní charakteristika. Použití. Zdroje emisí

ÚČINNOST PROTOKOLU O TĚŽKÝCH KOVECH A PODKLADY PRO JEHO REVIZI. Milan Fara EGÚ Praha Engineering, a.s.

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Hygienická kvalita ryb z volných vod ČR

MONITORING KOVŮ PLATINOVÉ ŘADY V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ

ŘADA KOVŮ, LP č. 1 REAKCE KOVŮ

Sanace kontaminovaného území Plzeň Libušín kombinací několika sanačních metod

Polétavý prach (PM 10 )

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Voda jako životní prostředí ph a CO 2


ZPRÁVA O PLNĚNÍ PODMÍNEK INTEGROVANÉHO POVOLENÍ

UŽITEČNÉ SEMINÁŘE. CZ Hradec Králové, 21. února Zjišťování znečišťování ovzduší a nová legislativa ochrany ovzduší

Posouzení použitelnosti metody in situ solidifikace/stabilizace při řešení ekologické zátěže lokalit Lojane Mine v Makedonii a Izmit v Turecku

Transkript:

Biogeochemie rtuti v životním prostředí Tomáš Navrátil 1

Rtuť toxický prvek formy rtuti elementární Hg (kovová) Hg 0 anorganické sloučeniny Hg resp. Hg soli rtuťnaté (HgS, HgO, HgCl 2 ) organické sloučeniny Hg (MeHg)? MeHg + 2

Rtuť specifika kapalný prvek (RT) vysoká hustota (13,534 kg/m 3 ) ušlechtilý prvek vysoká tense par povrchové napětí, elektrická vodivost spektroskopické chování lipofilní charakter AMALGAMY elektrody, spínače (důlní) LED NEON Hg Al Cu Fe C zářivka slunce 3

Almaden Rtuť specifika kapalný prvek (RT) vysoká hustota (13,534 kg/m 3 ) ušlechtilý prvek vysoká tense par povrchové napětí, elektrická vodivost spektroskopické chování lipofilní charakter Hg ve sloučeninách: oxidační číslo 2+ tvorba kovalentních vazeb neochota k iontovým interakcím vazby výhradně jednoduché Hg S nápadná ochota ke tvorbě Hg C vazeb

Proč jsou sloučeniny Hg tak toxické? MERKAPTANY R SH 1. H S R + HgCl 2 Cl Hg S R 2. R S H + Cl Hg S R R S Hg S R O atd HS O + Hg NH 2 O 2 + + atd Hg S O NH 2 Narušení látkové výměny... 5

Rtuť toxicita? zjevná toxicita Hg Minamata, Niigata 50 60.léta 20. století; Irák 70.léta 20.století klinické studie na obyvatelstvu Nového Zélandu, Faerských ostrovů a Seychel (1997a 1998) v USA >90% expozice MeHg + prostřednictvím konzumace mořských i sladkovodních ryb (2004 a 2007) recentní výsledky Hg (zejména MeHg+) může být toxická pro člověka či živočichy i na územích, kde kontaminace není zcela zjevná! Grandjean P et al. 1997. Neurotoxicol. Teratol. 19:417 28; Crump KS et al. 1998. Risk Anal. 18:701 13, Davidson PW et al. 1998. J. American Med. Assoc. 280:701 7 Carrington CD et al. 2004. Regul. Toxicol. Pharmacol. 40:272 80 Sunderland EM. 2007. Environ. Health Perspect. 115:235 42 6

Princip bioakumulace... MeHg + ZDROJ: http://www.groundtruthtrekking.org

Obsah Hg (MeHg) v rybím mase Hg mg.kg 1 < 0,090 mg.kg -1 > 0,450 mg.kg -1 Zdroj: JOHN BLANCHARD - FOOD AND DRUG ADMINISTRATION, ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY 8

Obsah THg a MeHg v rybím mase 0,039 0,384 mg.kg 1 (z toho MeHg 82%) Labe, Obříství THg 0,263 ± 0,086 mg.kg 1 MeHg 0,256± 0,084 mg.kg 1 KRUŽÍKOVÁ et al. MERCURY AND METHYLMERCURY CONCENTRATIONS IN MUSCLE TISSUE OF FISH CAUGHT IN MAJOR RIVERS OF THE CZECH REPUBLIC Acta Veterinaria Brno 77, 2008 0,018 0,063 mg.kg 1 (z toho MeHg 90 100%) MARŠÁLEK et al. THE CONTENT OF TOTAL MERCURY AND METHYLMERCURY IN COMMON CARP FROM SELECTED CZECH PONDS Aquaculture International 15, 2007 9

Použití rtuti podle oboru 3386 t 3415 t PIRRONE N, et al. GLOBAL MERCURY EMISSIONS TO THE ATMOSPHERE FROM ANTHROPOGENIC AND NATURAL SOURCES Atmospheric Chemistry and Physics 10, 2010

Řemeslná těžba zlata 10 20 milionů lidí, 12% světové produkce Au 10 miliard dolarů/rok emise tisíce tun Hg rok... ZDROJ: http://en.wikipedia.org/wiki/artisanal_mining, http://www.youtube.com/watch?v=uurxqszizyo

Řemeslná těžba zlata

Použití rtuti podle oboru 3386 t 3415 t PIRRONE N, et al. GLOBAL MERCURY EMISSIONS TO THE ATMOSPHERE FROM ANTHROPOGENIC AND NATURAL SOURCES Atmospheric Chemistry and Physics 10, 2010

Zubní amalgamy spotřeba Hg na zubní amalgámy v zemích EU 70 tun/rok (2002) v rámci ČR 5,8 tun/rok ZDROJ: http://orthomolecular.org/resources/omns/v04n24.shtml, Study on the potential for reducing mercury pollution from dental amalgam and batteries, European comission DG ENV

PIRRONE N, et al. GLOBAL MERCURY EMISSIONS TO THE ATMOSPHERE FROM ANTHROPOGENIC AND NATURAL SOURCES Atmospheric Chemistry and Physics 10, 2010 Zdroje emisí Hg pro životní prostředí Přirozené Antropogenní Mobilizace po MDE 4% Zemědělská půda 2% Jezera 2% Vulkanická činnost 2% Výroba oceli 2% Ostatní 3% Těžba rtuti 2% Požáry uhelných ložisek 1% Výroba vinylchloridu 1% Traviny, tundry, savany 9% Lesy 7% Pouště, zóny bez vegetace, ložiska rud 10% Přírodní požáry 13% Oceány 51% Výroba louhů 7% Spalování odpadů 8% Výroba cementu 10% Výroba neželezných kovů 13% Těžba zlata 17% Spalování fosilních paliv 36% Suma: 5 207 t.rok 1 Suma: 2 320 t.rok 1 15

Antropogenní emise Hg v EU PACYNA JM, PACYNA EG, AAS W CHANGES OF EMISSIONS AND ATMOSPHERIC DEPOSITION OF HG, PB AND CD Atmospheric Environment 43, 2009 16

Čína+Indie 850 t za rok! Asie 2400 t za rok! Emise v ČR, data o kontaminaci ŽP? Hg t yr -1 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 ZDROJ: http://www.emep.int/, Ročenky životního prostředí ČR emise Hg za rok 2010 Elektrárna Ledvice Elektrárna Počerady Elektrárna Prunéřov I Elektrárna Prunéřov II Elektrárna Tušimice Elektrárna Tisová 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 70 kg 234 kg 44 kg 143 kg 22 kg 52 kg ZDROJ: http://www.emep.int/ ZDROJ (11/2013): ČHMÚ http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/web_generator/plants/index_cz.html

Emise Hg z SHP modelový výpočet obsah Hg v uhlí SHP dle Doly Bílina a.s. 0,17 0,25 mg.kg 1 dle měření GLÚ 0,17 0,19 mg.kg 1 světový průměr (Bouška et al.) 0,13 mg.kg 1 Zdroj: WWW.MEDIAFAX.CZ 1 kg obsahuje 0,20 mg Hg 1 tuna 200 mg Hg tj. 0,2 g Hg 5 miliard tun 5 x 10 9 x 0,2 g tj. 1 000 000 000 ghg tj. 1 000 t Hg emisní faktor pro Hg je 65 75% tzn. při emisním faktoru 70% a předpokladu, že všechno vytěžené uhlí bylo použito v tepelných elektrárnách by emise Hg do atmosféry dosáhly 700 t Hg za období od počátku těžby v SHP cca rok 1880 (počátek industrializace) do 2010 18

Rtuť v atmosféře, depozice elementární Hg(0) málo rozpustná anorganická Hg(II) rozpustná adsorbovaná Hg(p) 15 20% emitované anorg. Hg je deponováno do 50km od zdroje element. Hg má mnohem delší dobu setrvání v atmosféře proto ji můžeme najít např. i na Antarktidě apod. doba setrvání Hg(0) v atmosféře je 1 1,5 roku! (98% emisí) 19

NAVRÁTIL et al. NEPUBLIKOVANÁ DATA POVODÍ LESNÍ POTOK 2007-2011 Depozice, vstup do ekosystémů mokrá depozice suchá depozice stomata 4.5 ug.m 2.rok 1 6.5 22.6 ug.m 2.rok 1 ug.m 2.rok 1 20

NAVRÁTIL et al. NEPUBLIKOVANÁ DATA POVODÍ LESNÍ POTOK 2007-2011 Hg v respiračních orgánech dřevin Změny koncentrace Hg v bukovém listí - povodí LP 120 100 80 60 40 20 0 VIII-06 X-06 XII-06 II-07 IV-07 VI-07 VIII-07 X-07 XII-07 II-08 IV-08 VI-08 VIII-08 X-08 XII-08 II-09 IV-09 VI-09 VIII-09 X-09 21 Hg ug.kg -1

NAVRÁTIL et al. NEPUBLIKOVANÁ DATA POVODÍ LESNÍ POTOK 2007-2011 Hg v respiračních orgánech dřevin Hg ug.kg -1 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Změny koncentrace Hg v jehlicích smrku - povodí LYS a LP SMRK nejstarší směs 2004 2005 2006 2007 2008 LYS LP 22

NAVRÁTIL et al. NEPUBLIKOVANÁ DATA POVODÍ LESNÍ POTOK 2007-2011 Rtuť v půdách distribuce Hg v půdách na neznečištěných lokalitách se řídí zejména distribucí organické hmoty (C%) hloubka (cm) hloubka (cm) C (%) Hg C ( g.kg (%) -1 ) 00 10 200 400 20 600 30 800 40 50 20 20 45 R 2 = 0.69 40 00 35-20 -20 30 25-40 -40 20 15-60 -60 10 5-80 -80 0-100 -100 0 500 1000 Hg (ug.kg -1 ) 23

Koncentrace Hg v půdě NAVRÁTIL et al. NEPUBLIKOVANÁ DATA POVODÍ LESNÍ POTOK 2007-2011

SUCHARA I, SUCHAROVA J DISTRIBUTION OF SULPHUR AND HEAVY METALS IN FOREST FLOOR HUMUS OF THE CZECH REPUBLIC Water, Air and Soil Pollution 136, 2002 Hg v lesním humusu 25

SUCHARA I, SUCHAROVA J DISTRIBUTION OF SULPHUR AND HEAVY METALS IN FOREST FLOOR HUMUS OF THE CZECH REPUBLIC Water, Air and Soil Pollution 136, 2002 Hg v lesním humusu 656 μg.kg 1

Sledování malých povodí lesní ekosystémy látková bilance Vstupy Výstupy 27

NAVRÁTIL et al. NEPUBLIKOVANÁ DATA POVODÍ LESNÍ POTOK 2007 2011 Hmotnostní bilance Hg v lesním ekosystému monitoring látkových toků Hg, monitoring malých povodí Mokrá depozice Opad Proč? dominantní látkový vstup opad litterfall 28

Vody koncentrace Hg vs DOC 50 40 R 2 = 0.79 50 40 R 2 = 0.84 Hg ng/l 30 20 Hg ng/l 30 20 10 10 0 0 10 20 30 40 0 0 0.5 1 1.5 DOC mg/l Abs. 254nm DOC dissolved organic carbon mobilita organických látek determinuje mobilitu Hg 29

Závěr emise Hg v Evropě významně poklesly od 80.tých let 20.století značná množství Hg byla deponována v životním prostředí a mají potenciál figurovat v potravním řetězci lesní ekosystémy (zejména půdy a jejich organické složky) zadržují Hg, která se z nich bude uvolňovat až stovky let http://www.gli.cas.cz/cs/user/navratil http://www.gli.cas.cz/cs/tnprezentace 30