Remobilizacja rtęci z lądu do morza pod wpływem intensywnych zjawisk meteorologiczno-hydrologicznych

    Ze względu na wysoką toksyczność rtęci, jej emisja od drugiej połowy XX w. jest w wielu krajach (w tym w europejskich) silnie redukowana. Pod wpływem anomalnych zjawisk meteorologiczno-hydrologicznych (intensywne opady, które przyczyniają się do podtopień, a nawet powodzi, wiatry sztormowe powodujące wzmożoną erozję klifów nadmorskich) dochodzi do remobilizacji Hg deponowanej na lądzie przez dziesiątki lat i jej transportu do środowiska morskiego. Proces ten jest tym bardziej niekorzystny, gdyż w krótkim czasie stosunkowo duży ładunek toksycznej rtęci przedostaje się do strefy brzegowej morza co potencjalnie zagraża organizmom bujnie rozwijającym się w tym rejonie. Dotychczas oszacowane ładunki dopływu Hg wraz z rzekami oraz z usypującym się Klifem Orłowskim dotyczą rtęci całkowitej, jednakże istotne jest dla środowiska morskiego sprecyzowanie jaki procent tego ładunku stanowi labilna forma metalu. Powodzie, które były dotychczas, przyczyniły się do remobilizacji Hg z znacznej powierzchni lądu. Wraz z obniżaniem się poziomu wody zawiesina wzbogacona w toksyczne metale ulegała częściowej sedymentacji na terenach zalewowych. Obszary te są okresowo podmywane wskutek intensywnych opadów czy roztopów, co sprzyja transformacji Hg do formy labilnej – między innymi metylacji Hg. Celem badań jest rozpoznanie stężeń labilnej Hg w różnych rejonach zlewni, które pod wpływem intensywnych opadów mogą stać się istotnym źródłem toksycznej rtęci do środowiska morskiego. Drugim aspektem badań jest wyznaczenie procentu labilnej rtęci jaka jest wnoszona do środowiska morskiego południowego Bałtyku wraz z erozją klifów. Najbardziej toksyczną formą Hg jest metylortęć, jednakże jej analiza jest bardzo kosztowna i czasochłonna. Nasze badania umożliwią wyznaczenie rejonów i okresów podwyższonego ryzyka metylacji Hg.

    Projekt składa się z dwóch etapów. Pierwszy obejmuje adaptację nowej metody specjacji Hg w próbkach stałych i jej interkalibrację z dotychczas stosowaną metodą Warschlagera. Zespół naukowcow z Uniwersytetu Aveiro opracował nową, szybką i stosunkowo tanią metodykę oznaczania Hg w formie labilnej (HgCl2 i Hg w kompleksach z kwasami humusowymi) i stabilnej (HgS) z wykorzystaniem analizatora Hg z możliwością regulacji temperatury, metodą rozkładu termicznego (TD-AAS). Analizator, którym dysponuje Zespół nie posiada możliwości zmiany temperatury spalania próbki, co umiemożliwia wykonanie specjacji Hg. Kolejnym etapem będę badania środowiskowe prowadzone w obrębie zlewni czterech małych rzek. Stacje badawcze będą zlokalizowane w rejonie: lasów, terenów rolniczych i podmokłych oraz obszarów zurbanizowanych. Na każdej stacji pobierane będą próbki gleby (z rejonów zalewanych często oraz tych zalewanych tylko podczas podtopień/powodzi), próbki wody i osadów z rzek. W profilu przyujściowym rzek będzie badane stężenie Hg w wodzie wpływającej do zatoki oraz przepływ wody w rzekach. Dodatkowo będą pobierane próbki osadów Klifu Orłowskiego, osadów morskich oraz wody i zawiesiny morskiej. Również będą zbierane próbki wody i osadu ze strefy brzegowej Zatoki Gdańskiej w rejonie ujść badanych rzek, a także ze stacji morskich w Basenie Gdańskim. Wszystkie próbki będą pobierane podczas średnich stanów wody w rzekach raz na sezon od stycznia 2015 do grudnia 2016 oraz w trakcie lub bezpośrednio po wystąpieniu intensywnych zjawisk meteorologiczno- hydrologicznych. W czasie całego okresu badań będzie zbierany opad mokry w celu oszacowania dopływu atmosferycznego rtęci.

    Planowane badania umożliwią oszacowanie dopływu labilnej rtęci z lądu do morza, z uwzględnieniem intensywnych zjawisk meteorologiczno-hydrologicznych (gwałtowne deszcze prowadzące do okresowych podtopień, wiatry sztormowe). Tego typu badania nie były prowadzone do tej pory w rejonie południowego Bałtyku. Dodatkowo wyniki badań mogą stanowić podstawę do ustanowienia regulacji dotyczących zrównoważonego zagospodarowania zlewnią, w celu zmniejszenia odpływ labilnej Hg do środowiska morskiego.