Transcript Hg(0)
สารปรอทใน สิ่ งแวดลอม ้ ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย ์ ภาควิชาวิศวกรรมสุขาภิบาล คณะสาธารณสุข ศาสตร ์ มหาวิทยาลัยมหิดล 19 มิถุนายน 2557 ณ โรงแรมอมารีแอร พอร์ต ดอนเมือง ์ ปรอท (Mercury) สัญลักษณ์ทางเคมี – Hg ลักษณะเป็ นโลหะเหลวสีเงิน นาไฟฟ้ า และผสมกับโลหะอืน่ ๆ ได้ดี สามารถระเหยเป็ นไอได้ท่อี ณ ุ หภูมิหอ้ ง ไอปรอทไม่มีสี และไม่มีกลิ่น สารประกอบของปรอทมีหลายรูปแบบ ทาให้คงอยู่ในวัฎจักร สิง่ แวดล้อมได้นาน ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ 2 รูปแบบของปรอทในสิง่ แวดล้อม ธาตุ (Elemental) – Hg0 สารประกอบปรอทอนิ นทรีย ์ (Inorganic mercury compounds) – mercurous chloride (Hg2Cl2); – mercuric fulminate (HgOCN2); – mercuric sulfide (HgS) สารประกอบปรอทอินทรีย ์ (Organic mercury compounds) – methylmercury (MeHg); ethylmercury ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ 3 MERCURY CYCLING ATMOSPHERE Elemental mercury (volatile) Mercuric compounds (water-soluble) Hg(0) Hg(II) oxidation re-emission SURFACE RESERVOIRS (Ocean, Land) Hg(0) deposition reduction Hg(II) microbes MeHg Methylmercury (toxic) กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับวัฎจักรปรอท การระบายจากแหล่งระบายสูบ่ รรยากาศ (Emission) การเปลี่ยนรูปและการเคลื่อนย้ายสารในบรรยากาศ (Transformation and transportation) การตกสะสมจากบรรยากาศสูแ่ หล่งน้ า ดิน และ ตะกอน (Deposit) การระบายกลับสูบ่ รรยากาศจากแหล่งน้ า ดิน และ ตะกอน (Re-emission) ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ 5 Mercury cycling & Bioaccumulation Note: • Hg(II) – reactive • Hg(p) – particulate • Hg(0) – elemental http://jpmph.org/ArticleImage/0056JPMPH/jpmph-45-335-g001-l.jpg 6 Mercury Transformation and Transport Hg0 คงตัวในบรรยากาศได้นานเป็ นปี Hg(II) จะตกสะสม (deposition)ได้เร็วกว่า ระยะเวลาคงตัวใน บรรยากาศจึงเป็ นเพียงระดับชัว่ โมง จนถึงเป็ นเดือน แต่ Hg(II) ที่ติดกับอนุ ภาค (Hg(p)) ถ้ามีขนาดเล็กพอ จะคงตัวอยู่ใน บรรยากาศได้นานแบบเดียวกับ Hg0 ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ 7 ปัญหามลพิษของปรอท ระดับโลก (global) – ปรอทในรูป Hg0 และ Hg(p) เป็ นตัวการสาคัญ เพราะคงตัวในบรรยากาศได้นาน สามารถเคลื่อนที่ในบรรยากาศได้ ไกล (globally transportation) ระดับภูมิภาค (regional) หรือท้องถิ่น (local) – ส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้อง กับปรอทในรูป Hg(II) เพราะตกสะสม (deposition)ได้เร็ว ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ 8 กระบวนการ Methylation Biotransformation – เกี่ยวข้องกับแบคทีเรีย Sulfate reducing bacteria (SRB) Methylation เกิดขึ้นภายในเซลล์ของแบคทีเรีย MeHg HgS Hg2+ ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ HgS Hg2+ enzymatic methylation MeHg 9 Methylation & Bioaccumulation http://bengarrison.com/data/images1/biomagnification.jpg Methylation เป็ นขัน้ ตอนสาคัญของ การส่งผ่านปรอทเข้าสูห่ ว่ งโซ่อาหาร โดยเริ่มจาก food web ในแหล่งน้ า Methylmercury (MeHg) สะสมใน เนื้ อเยื่อปลา ปลายิ่งตัวใหญ่ ยิ่งสะสม MeHg มาก 10 ปรอทในข้าว • ข้าวสะสมปรอททัง้ ในรูปสารอนิ นทรีย ์ และ MeHg • แต่สว่ นที่เป็ นเมล็ดข้าวสะสมปรอทในรูป MeHg ดีกว่าส่วนอืน่ ของต้น • ปรอทที่สะสมในส่วนที่พน้ ดินของต้นข้าว มาจากปรอทในบรรยากาศ เป็ นแหล่งสาคัญ (ผ่านทางปากใบ) • MeHg สามารถผ่านออกจากระบบทางเดินอาหารเข้าสูก่ ระแส เลือดได้ดีกว่า Hg2+ 11 Wang X. (2014). Growing rice aerobically markedly decreases mercury accumulation by reducing both Hg bioavailability and the production of MeHg. Environ. Sci. Technol., 48 (3), 1878–1885. 12 แหล่งที่มาของปรอท ธรรมชาติ (Natural source) – การระเบิดของภูเขาไฟ การระบาย จากทะเล (re-emission) กิจกรรมของมนุ ษย์ (Anthropogenic source) การทาเหมืองแร่ทอง โดยเฉพาะเหมืองขนาดเล็ก การเผาไหม้ถ่านหิน เชื้อเพลิงฟอสซิล การเผาขยะ กากของเสีย โดยเฉพาะที่มีปรอทปนเปื้ อน การใช้เป็ นสารประกอบในผลิตภัณฑ์ หรือกระบวนการผลิตใน ภาคอุตสาหกรรม ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ 13 แหล่งที่มาของปรอท http://www.ess.uci.edu/~cdholmes/images/holmes2012_HgCycle.png 14 แหล่งระบายปรอทสูส่ ง่ิ แวดล้อม เนื่ องจากกิจกรรมของมนุ ษย์ Coal combustion Relative contributions to estimated emissions to air from anthropogenic sources in 2010. Artisanal and small-scale gold production Source: United Nations Environment Programme (UNEP), Global Mercury Assessment, 2013 15 Buladu Gold Mine, Indonesia Tromol process ภายในบ้าน • • • • • Do panning in river • Amalgamation at home • Open burning Excavation Crushing Amalgamation Open burning Reseachers : • Mr. Anwar Mallongi • Assoc Prof. Poranee Pataranawat, PhD 16 Mineral ore pulley Mine pit Mine pit Mineral ore pulley Excavation 17 Hydraulic mechanical crusher Mineral ore crushing Individual manual crushing Individual manual crushing Crushing 18 Mineral ore loading A set of tromol Loading stones Leafs loading Amalgamation 19 Amalgam squeezing Chamber Open burning Parachute cloth Gold weighting Recovered gold Recovered gold 20 Panning in contaminated river mouth 21 เหมืองทองเขาพนมพา จังหวัดพิจติ ร นักวิจยั : นส.อัญชลี สมงาม นส.ศศิลกั ษณ์ ตีทอง 22 เหมืองทองเขาพนมพา จังหวัดพิจติ ร 23 Thank you