Των Ευγένιου Κόκκινου και Αναστασίου Ζουμπούλη *
Εργαστήριο Χημικής και Περιβαλλοντικής Τεχνολογίας, Τμήμα Χημείας, Α.Π.Θ.
Σύμφωνα με την πολιτική της Ευρωπαϊκής Ένωσης ο υδράργυρος (Hg) περιλαμβάνεται στην λίστα των ρύπων υψηλής προτεραιότητας, όσον αφορά την παρουσία του στο πόσιμο νερό, καθώς είναι γνωστό ότι παρουσιάζει υψηλή τοξικότητα για τους έμβιους οργανισμούς. Οι επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία συνδέονται κυρίως με τη χρόνια δηλητηρίαση, προκαλώντας νευρολογικά προβλήματα και δυσλειτουργία των ζωτικών οργάνων. Τα τελευταία χρόνια διενεργήθηκαν εκτεταμένες μελέτες σχετικά με την εκτιμώμενη ετήσια δόση του υδραργύρου, που μπορεί να θεωρείται ασφαλής για τον άνθρωπο, με την αντίστοιχη μέγιστη επιτρεπτή συγκέντρωσή του να μειώνεται συνεχώς, καθώς συλλέγονται νέα επιστημονικά και επιδημιολογικά δεδομένα. Η πρόσληψη του είναι δυνατό να γίνει μέσω του αναπνευστικού, της κατανάλωσης νερού και τη λήψη τροφής. Για την τελευταία περίπτωση, το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η βιο-συσσώρευση (ιδίως στον λιπώδη ιστό), με αποτέλεσμα όταν εισέλθει στην τροφική αλυσίδα, να θεωρείται εξαιρετικά δύσκολο να αποβληθεί από αυτή. Το φαινόμενο αυτό αποδίδεται κυρίως στις οργανικές μορφές του μετάλλου, όπως είναι ο μεθυλο-υδράργυρος (MeHg), μια από τις πλέον τοξικές ενώσεις του, η οποία εντοπίζεται κυρίως στα ψάρια, από όπου μπορεί να καταλήξει δυνητικά στον άνθρωπο. Τονίζεται επίσης, ότι η «οργανική» αυτή μορφή του υδραργύρου μπορεί να δημιουργηθεί μέσω διαφόρων βιοτικών και αβιοτικών μηχανισμών, όταν ο ανόργανος, ή ο στοιχειακός υδράργυρος έρχεται σε επαφή με υδάτινους πόρους (αλλά και στο θαλασσινό νερό), αποτελώντας τελικά την κύρια μορφή του στην υδατική φάση.
Ανθρώπων έργα
Η προέλευση του υδραργύρου στο περιβάλλον οφείλεται κυρίως σε ανθρωπογενείς εκπομπές όπως είναι η εξόρυξη μετάλλων και η χρήση ορυκτών καυσίμων, αλλά και σε φυσικές πηγές –για παράδειγμα ηφαιστειακή δραστηριότητα, πυρκαγιές, διάβρωση πετρωμάτων κλπ. Υψηλή συνεισφορά στην διατήρηση του κύκλου του υδραργύρου στη φύση, αλλά και στην σταδιακή ποσοτική αύξησή του γενικότερα στο περιβάλλον, θεωρείται ότι έχει το υφάλμυρο και το θαλασσινό νερό. Κατά την υπεράντληση του νερού, για παράδειγμα για την κάλυψη των αρδευτικών αναγκών από παράκτιους υδροφορείς, θαλασσινό νερό εισχωρεί σ’ αυτούς. Τότε το περιεχόμενο αλάτι (NaCl) μπορεί να αντιδράσει με ορισμένα ορυκτά που περιέχουν υδράργυρο, όπως ο κινναβαρίτης, σχηματίζοντας τις αντίστοιχες διαλυτές ενώσεις (για παράδειγμα HgCl2), οι οποίες προκαλούν τη ρύπανσή του. Ανάλογη είναι η διαδικασία και για την περίπτωση της ρύπανσης απευθείας του θαλασσινού νερού, καθώς στην περίπτωση αυτή η εισχώρηση του μετάλλου αποδίδεται στην επιφανειακή εναπόθεσή του μέσω της ατμόσφαιρας. Η κατάληξη των διάφορων μορφών του υδραργύρου είναι η μεθυλίωση τους, δηλαδή η μετατροπή τους προς την περισσότερο τοξική «οργανική» μορφή του.
Το χειρότερο σενάριο
Σύμφωνα με το χειρότερο δυνατό σενάριο, έχει υπολογιστεί ότι από τις δύο αυτές πηγές είναι δυνατό να συσσωρεύονται στο περιβάλλον περίπου 5.000-6.000 τόνοι Hg/χρόνο. Η ποσοστιαία τους κατανομή αναδεικνύει τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες ως τον κύριο υπαίτιο της επιβάρυνσης με περίπου 30%, ενώ στις φυσικές εκπομπές υπολογίζεται ότι μπορεί να αποδοθεί γύρω στο 10%. Σύμφωνα με τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τις σχετικές μελέτες, η παρουσία του υδραργύρου στο περιβάλλον δεν μπορεί να αποτραπεί τελείως, καθώς το υπόλοιπο 60% οφείλεται στην επανεκπομπή του από το ήδη επιβαρυμένο, πλέον, περιβάλλον. Το φαινόμενο αυτό είναι κυρίως αποτέλεσμα της μεγάλης πτητικότητας του στοιχείου αυτού, αφού δεν απαιτούνται ιδιαίτερα υψηλές θερμοκρασίες για την επανεκπομπή του. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αυτό της Σουηδίας, όπου παρά το γεγονός ότι εδώ και μερικές δεκαετίες έχουν ουσιαστικά μηδενικές εκπομπές υδραργύρου, εντούτοις παρατηρούνται μικρο-ποσότητες του ρύπου αυτού στην ατμόσφαιρά της ακόμη και σήμερα.
Οι ανθρωπογενείς εκπομπές του υδραργύρου κατά τις δύο τελευταίες δεκαετίες έχουν μειωθεί σε αρκετά σημαντικό βαθμό (~30%), εξαιτίας της περιορισμένης πλέον χρήσης του σε διάφορα εμπορικά προϊόντα, καθώς και στον αποτελεσματικότερο έλεγχο των καυσαερίων από τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ιδίως όσα χρησιμοποιούν για καύση τον λιγνίτη.
Προς την κατεύθυνση αυτή συνηγόρησε και η υπογραφή σχετικής σύμβασης των Ηνωμένων Εθνών στην πόλη Minamata της Ιαπωνίας το 2013 μεταξύ 140 χωρών. Η πόλη αυτή έγινε γνωστή πριν από μερικές δεκαετίες για το πρόβλημα εμφάνισης τοξικότητας σε μέρος του πληθυσμού της από την κατανάλωση ακατάλληλων ψαριών, τα οποία ήταν ρυπασμένα με υδράργυρο. Η σύμβαση που υπογράφηκε, αφορά τον αρχικό περιορισμό του υδραργύρου από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες και την σταδιακή εξάλειψη του από αυτές. Αντίθετα, η προηγούμενη συνεχής επιβάρυνση του περιβάλλοντος προκάλεσε την περεταίρω αύξηση των επανεκπομπών του στοιχείου αυτού κατά 20%.
Έντονο πρόβλημα στη Μεσόγειο
Η ανάγκη αντιμετώπισης του περιβαλλοντικού προβλήματος που προκαλεί ο υδράργυρος αντανακλάται στα ιδιαίτερα χαμηλά όρια ποσιμότητας (δηλαδή της μέγιστης επιτρεπτής συγκέντρωσής του για να χαρακτηριστεί ως πόσιμο ένα νερό) αλλά και της εκπομπής του στην ατμόσφαιρα, όπως αυτά έχουν θεσπιστεί από τους διεθνείς οργανισμούς. Συγκεκριμένα, η συγκέντρωση του δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 μg/L (δηλ. 1x10-6 g/L) στο πόσιμο νερό. Το όριο αυτό είναι το μικρότερο ανάμεσα στα υπόλοιπα τοξικά μέταλλα, όσον αφορά την παρουσία τους στο πόσιμο νερό και σε αντίθεση με άλλες περιπτώσεις γίνεται αποδεκτό τόσο από την Ευρωπαϊκή Ένωση, όσο και από τον Οργανισμό Προστασίας Περιβάλλοντος των Η.Π.Α. (US ΕΡΑ). Σύμφωνα όμως με πρόσφατες αναφορές, το πρόβλημα της επιβάρυνσης του περιβάλλοντος με υδράργυρο είναι εντονότερο για την περιοχή της Μεσογείου. Οι σχετικά υψηλότερες θερμοκρασίες σε συνδυασμό με την υψηλή πτητικότητα του μετάλλου αυτού ευνοούν την μεγάλη κινητικότητα του, με συνέπεια να εμφανίζεται ολοένα και συχνότερα σε υδατικούς πόρους. Στον Ελλαδικό χώρο έχουν αναφερθεί περιπτώσεις, όπου η συγκέντρωση του υδραργύρου ξεπερνά το όριο του πόσιμου νερού σε ορισμένες περιοχές της Χίου (έως 7,5 μg Hg/L), αλλά και στη Σκιάθο (1,5 μg Hg/L). Επίσης, ανησυχητικά είναι και τα ευρήματα μελετών σχετικά με τον προσδιορισμό υδραργύρου σε δείγματα ανθρώπινων ιστών στην χώρα μας, με τα αποτελέσματα να αποδίδονται κυρίως στην κατανάλωση ρυπασμένων ψαριών.
*Σκοπός της συγκεκριμένης έρευνας (μεταξύ άλλων), που διεξάγεται στο Εργαστήριο Χημικής και Περιβαλλοντικής Τεχνολογίας του Τμήματος Χημείας Α.Π.Θ., είναι η μελέτη της μεθόδου της προσρόφησης με την εφαρμογή καταλλήλως τροποποιημένων υλικών για την αποτελεσματική επεξεργασία του επιρρυπασμένου (με Hg και με MeHg) νερού με σκοπό την δέσμευση και απομάκρυνση των ενώσεων αυτών. Η παρούσα έρευνα συγχρηματοδοτείται από την Ελλάδα και την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Ανάπτυξη Ανθρώπινου Δυναμικού, Εκπαίδευση και Διά Βίου Μάθηση», στο πλαίσιο της Πράξης «Ενίσχυση Μεταδιδακτόρων ερευνητών - Β΄ Κύκλος» (MIS-5033021), που υλοποιεί το Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών (ΙΚΥ).