Elohopea (Hg) on hopeanvalkoinen metalli, joka erottuu muista metalleista ainutlaatuisella ominaisuudellaan pysyä nestemäisenä huoneenlämmössä. Symboli ”Hg” on peräisin latinankielisestä sanasta hydrargyrum, joka tarkoittaa ”nestemäistä hopeaa” ja kuvaa elementin ulkonäköä. Ainetta esiintyy ympäristössä luonnollisena alkuaineena sekä pääasiassa sinoperiinina (elohopeasulfidi, HgS), erityisesti alueilla, joilla on ollut vulkaanista toimintaa. Elohopeaa käytettiin aiemmin yleisesti lämpömittareissa, antiseptisissä aineissa ja erilaisissa teollisissa prosesseissa, mutta sen käyttö on vähentynyt jyrkästi sen myrkyllisyyden ja pitkäaikaisten ympäristövaikutusten vuoksi. Ympäristön saastumiset elohopealla, kuten kävi Minamatan lahdella Japanissa, ovat korostaneet elohopealle altistumisen vaaroja ja johtaneet tiukempiin kansainvälisiin säännöksiin. Elohopea on EPSEn kannalta erittäin tärkeä aine, koska käsittelyprosessimme helpottaa liukoisten elohopeayhdisteiden saostumista saastuneista jätevirroista kemiallisesti stabiileiksi, liukenemattomiksi kiinteiksi aineiksi, mikä vähentää tehokkaasti biologista saatavuutta ja ympäristöön leviämistä.
Ihmisen aiheuttamat elohopeapäästöt vesiekosysteemeihin
Maailmanlaajuisesti elohopean suora päästö veteen katsotaan merkittävimmäksi syyksi makean veden järjestelmien elohopeasaastumiseen. Arvioiden mukaan vuosittain veteen ja maaperään pääsee maailmanlaajuisesti 1 220 tonnia elohopeaa (UN Environment 2018). Globaalien arvioiden perusteella laiton pienimuotoinen kullankaivuu, hiilivoimalaitokset, jätteiden polttaminen, sementtiteollisuus ja ei-rautametallien sulatus on tunnistettu viiden suurimman elohopeapäästöjen lähteeksi vesiympäristöihin (Streets et al., 2019). Aasian osuus maailman antropogeenisista elohopeapäästöistä oli noin 45 % vuonna 2018, ja Kiinan osuus yksinään oli 25,7 %. Euroopan unionissa kivihiilivoimalaitokset ovat merkittävä elohopeasaasteen lähde, ja sama tilanne on havaittavissa myös Yhdysvalloissa (Johansson, 2021).
Elohopean leviäminen ja terveysvaikutukset
Suuret teolliset lähteet päästävät ilmaan alkuaineena olevaa elohopeaa (Hg0), joka voi muuttua muiksi muodoiksi. Näitä ovat epästabiili yksiarvoinen elohopea (Hg+) ja vakaampi kaksiarvoinen elohopea (Hg2+), joka on hallitseva muoto maaperässä ja sedimenteissä. Mikroskooppiset organismit muuttavat epäorgaanisen elohopean metyylielohopeaksi (MeHg) metylointiprosessin kautta. Tämä erittäin myrkyllinen yhdiste kertyy elävään organismiin ja sen pitoisuus kasvaa ravintoketjussa ylöspäin mentäessä. Metyylielohopea (MeHg) on ympäristössä yleisin elohopean orgaaninen muoto, ja sitä esiintyy pääasiassa kaloissa ja äyriäisissä, jotka ovat myös ihmisten altistumisen pääasiallinen lähde. Tunnettu esimerkki on Minamatan lahden ympäristökatastrofi Japanissa, jossa ihmiset saivat metyylielohopea (MeHg) -myrkytyksen syötyään kalaa ja äyriäisiä, jotka olivat saastuneet Chisso Co. Ltd. -kemiantehtaan jätevesipäästöistä (Sarker, 2021). Altistuminen suurille elohopeapitoisuuksille voi vahingoittaa aivoja, sydäntä, munuaisia, keuhkoja ja immuunijärjestelmää kaikenikäisillä ihmisillä. Jopa vähäinen altistuminen elohopealle voi aiheuttaa merkittäviä riskejä ihmisten terveydelle, mukaan lukien:
- Hermoston häiriöt
- Aivotoiminnan heikkeneminen
- DNA- ja kromosomivauriot
- Haitalliset vaikutukset lisääntymiskykyyn, kuten siittiöiden vaurioituminen, synnynnäiset epämuodostumat ja keskenmenot.
Riskienhallinta EPSE™ Menetelmällä
Koska elohopeaa (Hg) ei voida hajottaa tai pilkkoa vaarattomiksi aineiksi, käsittelyn jälkeisen sakan turvallinen hävittäminen on äärimmäisen tärkeää. EPSEn lähestymistapa elohopeaa sisältävän jäteveden käsittelyyn painottaa sekä elohopean tehokasta poistamista, että syntyvän sakan karakterisointia. EPSE-prosessi poistaa tehokkaasti elohopean (Hg) jätevedestä muodostamalla stabiilin saostuman, jonka liukoisuus on erittäin alhainen. Tämä ei ainoastaan poista elohopeaa vedestä, vaan myös pitää sen turvallisesti immobilisoituna pitkään, mikä takaa sakan turvallisen hävittämisen pitkällä aikavälillä.
Tämän artikkelin on kirjoittanut
Khawer Shafqat
Solution Manager, M.Sc. (Tech) Env. Eng.
khawer.shafqat(a)epse.fi
Seuraa meitä sosiaalisessa mediassa!
Lähteet
UN Environment. Global Mercury Assessment 2018. United Nations Environment Programme, 2018. https://www.unep.org/resources/publication/global-mercury-assessment-2018
Streets, D. G., Horowitz, H. M., Lu, Z., Levin, L., Thackray, C. P., & Sunderland, E. M. (2019). Global and regional trends in mercury emissions and concentrations, 2010–2015. Atmospheric environment, 201, 417-427. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2018.12.031
Johansson, S. (2021, December 16). Tackling mercury pollution of EU waters: Why coal combustion must end by 2027 at the latest. European Environmental Bureau. https://eeb.org/tackling-mercury-pollution-of-eu-waters-why-coal-combustion-must-end-by-2027-at-the-latest/
Sarker, A. (2021). Ecological perspectives on water, food, and health security linkages: the Minamata case in Japan. Environmental Science and Pollution Research, 28(25), 32177-32189. https://doi.org/10.1007/s11356-020-12210-1