Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 288: Baritbundet kviksølv i marine sedimenter; potentiel frigivelse og biotilgængelighed under arktiske forhold

Wegeberg, S. & Gustavson, K. 2019. Barite-bound mercury in marine sediments; potential release and bioavailability under Arctic conditions. Literature review. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 30 pp. Scientific Report No. 288. http://dce2.au.dk/pub/SR288.pdf

Sammenfatning

Ved offshore olieboringer produceres affald fra selve boreprocessen i form af borespåner og boremudder. Sidstnævnte anvendes til at optimere boreprocessen. Den største bestanddel af boremudder er det tunge baryt (BaSO4), som især anvendes til at modstå tryk i brønden og derved undgå udblæsning (blow-out). Hvis boremudder udledes til havet har man fx i Nordsøen observeret forhøjede værdier i miljøet af barium og tungmetaller, (fx kviksølv (Hg), bly (Pb), og cadmium (Cd)), der alle optræder som urenheder i baryt.

Der er tillige påvist effekter på bunddyr fra disse tungmetaller i områder påvirket af boremudder i Nordsøen.

Omfattende moniteringsprogrammer i Arktis under Arktisk Råd (Arctic Monitoring and Assessment Programme, AMAP), har vist at kviksølv, især de methylerede former, kan bioakkumulere og opkoncentreres i de arktiske fødekæder, i hvilke havpattedyr og mennesker indgår. Fx har især narhvalkød, som er en vigtig fødevare i Arktis, et højt indhold af kviksølv. Mennesker indtager derfor i visse områder således kviksølv i mængder, der overskrider de anbefalede værdier og dermed grænsen for giftige effekter. 

Der er på verdensplan en generel bekymring for forurening med kviksølv. Derfor implementerede man FNs Minamata Konvention i 2017, som indeholder regulering af brug og udledning af kviksølv.

Denne rapport om frigivelses og biotilgængelighed af barytbundet kviksølv er udført med henblik på, at kunne vurdere den mulige frigivelse og methyleringsrate af kviksølv, der udledes til miljøet i forbindelse med olieefterforskningsaktiviteter.

Rapporten er baseret på en gennemgang af litteraturen og viser, at methylering af kviksølv kan ske i naturlige sedimenter og også i tarmene hos bunddyr og fisk. Idet uorganisk kviksølv er methyleret frigives det relativt let fra sedimentet, og optages og bioakkumuleres i organismer. Et studie viser endvidere at kviksølv frigivet fra baryt kan optages af bunddyr, og dermed kan med-virke til en methylering af den uorganiske kviksølv. 

Vores gennemgang af litteraturen indikerer, at der er mangel på data om kviksølvmethylering i arktiske sedimenter. Vi vurderer at de metoder, der normalt bruges til evaluering og estimering af frigivelse og biotilgængelighed af kviksølv fra baryt og sedimenter, er utilstrækkelige og usikre. De sædvanlige beregninger bygger på antagelser om opløselighed og fordelingskoefficienter af kviksølvforbindelserne mellem sediment og vand, sedimentets porøsitet, diffusionskoefficienter og komplekse algoritmer. Da disse koefficienter fastlægges under eksperimentelle forhold, som ikke tager højde for de varierende fysiske og kemiske forhold i naturlige sedimenter, bliver resultaterne tilsvarende usikre. De bør derfor ikke anvendes til at sige noget mere konkret om frigivelsesrater af uorganisk kviksølv fra baryt, methyleringsrater af kviksølv i sedimentet og frigivelse af kviksølv til vandet fra sedimentet under naturlige forhold.

Selvom der kun er et begrænset antal studier af rater af kviksølvfrigivelse fra naturligt sediment, indikerer de en signifikant højere frigivelsesrate end dem, man har beregnet baseret på fordelingskoefficienter.

For at estimere frigivelses- og methyleringsrater af kviksølv fra baryt, bør realistiske rater for naturlige sedimenter i Arktis fastlægges. Ved fastlæggelsen af sådanne rater bør sedimenternes specifikke fysiske og kemiske forhold tages i betragtning, herunder:

  • Frigivelsesrate af uorganiske kviksølv fra baryt og efterfølgende methylering
  • Methyleringsrater af uorganisk kviksølv i arktiske sedimenter fra lavt og dybt vand
  • Flux-målinger af MeHg i kerner af naturligt arktisk sediment.

På baggrund af litteraturgennemgangen har vi følgende anbefalinger:

  • På grund af bekymringen for kviksølv i det arktiske miljø, og især de høje koncentrationer i havpattedyr såsom narhvaler og sæler, anbefales det, at industriel udledning af kviksølv minimeres ved tæt regulering for således at beskytte det arktiske miljø i overensstemmelse med Minamata Konventionen (2017)
  • Det anbefales, at baryt, som står på listen over PLONOR (Pose Little Or NO Risk to the environment) kemikalier, udarbejdet af OSPAR (Oslo-Paris Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic), omfattes af begrænsninger i forhold til indholdet af kviksølv. Dette vil også være i overensstemmelse OSPARs egne anbefalinger om BAT (Best Available Technique) og BEP (Best Environmental Practice).