På jordomrejse efter kviksølv

Kendskabet til kviksølvets veje gennem atmosfæren er meget mangelfuld - det skal et af Galathea 3-ekspeditionens forskningsprojekter råde bod på

Kendskabet til kviksølvets veje gennem atmosfæren er meget mangelfuld - det skal et af Galathea 3-ekspeditionens forskningsprojekter råde bod på.

Noget afsides fra forskerbyens seks laboratoriecontainere på Vædderens agterdæk finder man Galathea 3-ekspeditionens luftcontainer et dæk oppe på bagbords sidedæk. Her regerer Britt Tang Sørensen, nyuddannet cand. scient. i miljøkemi fra Københavns Universitet, som har ansvar for udstyret, der måler atmosfærens kviksølvindhold langs sejlruten. Et projekt der ledes af seniorforsker Henrik Skov fra Danmarks Miljøundersøgelser (DMU).

»Vi har meget begrænset viden om, hvordan kviksølv transporteres rundt i atmosfæren og de tilhørende kemiske reaktionsprocesser,« forklarer Britt Tang Sørensen om formålet med projektet.

v gennemgående. Britt Tang Sørensen er med på langt det meste af Vædderens tur rundt om Jorden – hele vejen opsamler hun viden om kviksølv. [fotos: Henrik Helsgaun STV
]

Helt på bar bund er forskerne naturligvis ikke, men der er mange ukendte forhold, som Galathea 3-ekspeditionen kan være med til at klarlægge - ikke mindst fordi turen går gennem luftmasser med vidt forskellig oprindelse og sammensætning.

Indholdet af atmosfærisk kviksølv vil blive målt langs hele ruten og sammenholdt med samtidige målinger af bl.a. kulilte (CO) og ozon (O3), der er indikatorer for henholdsvis forbrænding og atmosfærekemien, samt meteorologiske data af vindretning og temperatur samt havets saltindhold og temperatur.

»Vi ved ikke på forhånd, hvilke sammenhænge vi vil finde, det skal mønstret i de mange data vise ved den analyse, der vil blive foretaget, når ekspeditionen er slut,« forklarer Britt Tang Sørensen.

Data vil bl.a. blive brugt til at forbedre den model for transport af kviksølv, som Jesper Christensen fra DMU allerede har udviklet.

Store konsekvenser i norden

Kendskabet til kviksølvets veje gennem atmosfæren er meget mangelfuld - det skal et af Galathea 3-ekspeditionens forskningsprojekter råde bod på.

Kviksølv findes i atmosfæren i gasform både som en metallisk form Hg0, som udgør nogle få nanogram per kubikmeter, og en reaktiv form Hg2, som findes i koncentrationer, der er omkring 25 gange lavere.

Metallisk kviksølv i gasform reagerer med ozon, brom og OH-radikaler, og man har tidligere antaget, at det har en levetid i atmosfæren på omkring et år. Der er dog inden for de seneste par år rejst tvivl om denne værdi, og visse forskere formoder, at levetiden kan være ned til nogle få måneder. Det er et de forhold, som Galathea 3-projektet kan være med til at kaste mere lys over.

Under alle omstændigheder kan metallisk kviksølv transporteres over store afstande, og derfor findes der en baggrundskoncentration af kviksølv, der under normale forhold ikke varierer særlig meget over hele Jorden, men som dog er højere på den nordlige halvkugle end på den sydlige halvkugle.

I de polære egne er forholdene dog helt anderledes, og det har drastiske følger for befolkningen, der lever i disse egne. Her er levetiden om foråret meget lavere - kun omkring ti timer, så kviksølv ophobes og efterfølgende opkoncentreres gennem fødekæden. Målinger i Nordvestgrønland, hvor der stort set ingen direkte udledning af kviksølv finder sted, har vist koncentrationer af kviksølv i blodet, der er mere end ti gange større end grænseværdien.

Kviksølvforgiftning giver anledning til en lang række sygdomme. Udover problemerne for de berørte mennesker er der også tale om et stort samfundsøkonomisk tab. Michael Goodsite fra Kemisk Institut på Syddansk Universitet har sammen med en svensk kollega i foråret opgjort tabet for det grønlandske samfund til 362 millioner kroner om året på grund af nedsat indlæringsevne hos børnene og dermed mindre økonomisk produktivitet senere i livet.

Den korte levetid for kviksølv i polære egne i form af såkaldte "atmospheric mercury depletion events" blev første gang observeret i 1995 i Canada.

Man formoder i dag, at fænomenet hænger sammen med havis indeholdende bromidioner og chloridioner. Disse kan medvirke i omdannelsen af Hg0 til den reaktive form Hg2, så der afsættes HgBr2 eller HgCl2 i sneen.

Årsagerne

Kendskabet til kviksølvets veje gennem atmosfæren er meget mangelfuld - det skal et af Galathea 3-ekspeditionens forskningsprojekter råde bod på.

Der er både naturlige og menneskeskabte årsager til atmosfærens kviksølvindhold.

De naturlige årsager skyldes vulkansk aktivitet, afgasning fra jord og emission fra havet. Vulkansk aktivitet skønnes at udgøre 700 ton om året, og det svarer til mellem 20 og 40 procent af den totale naturlige emission. Den menneskeskabte udledning af kviksølv blev i 1995 skønnet til at være 2.235 ton. Udledningen stammer primært fra forbrænding af fossile brændstoffer, metaludvinding og - bearbejdning og affaldshåndtering. Mere end halvdelen af udledningen stammer fra Asien.

Lokale kilder vil først og fremmest ses som Hg2, da Hg2 har en levetid på en dag (som nævnt ovenfor dog kortere i de polære egne). Hg2 kan, når det afsættes på overflader som sten og træ, ved fotolyse omsættes til Hg0, som frigives til atmosfæren som afgasning.

Målingerne på Vædderen har i mindre omfang vist denne stigning ved anløbet af Azorerne. Målingerne i august og september har vist det forventede baggrundsniveau på 2-3 ng/m3 for Hg0. Niveauet for Hg2 har også været nogenlunde konstant, men ved havneanløbet i Ponta Delgada på Azorerne kunne dog detekteres en stigning i Hg2.

I forbindelse med ankomsten til Ghana sås en stigning i indholdet af Hg0 til omkring 6 ng/m3, og der kunne tydeligt identificeres en koncentration af Hg2, der var højere i dagtimerne end i nattetimerne, som en indikation på lokal udledning af kviksølv. I dagene efter afsejlingen fortsatte den højere koncentration af kviksølv formentligt forårsaget af en vindretning fra land i et område, hvor de atmosfæriske forhold gør, at kviksølv koncentreres findes i et relativt tyndt lag over havet.

Da Vædderen ikke var i områder med havis i Grønland sås der som forventeligt ingen stigning i koncentrationen i dette område.

Kommentarer (0)