Mercurius gaan rys deur plaaslike industriële aktiwiteite en deur brandende steenkool. David Woo, CC BY-ND

Kwik besoedeling is 'n probleem wat gewoonlik met visverbruik geassosieer word. Swanger vroue en kinders in baie dele van die wêreld word aangeraai om vis met 'n lae gehalte aan kwik te eet om te beskerm teen die nadelige gesondheidsimpakte, insluitende neurologiese skade, wat veroorsaak word deur 'n besonder giftige vorm van kwik, methylkwik.

Maar sommige mense in China, die wêreld se grootste kwik-emitter, word blootgestel aan meer metielkwars uit rys as wat hulle van vis is. In 'n onlangse studie, het ons die omvang van hierdie probleem ondersoek en watter rigting dit in die toekoms kan gaan.

Ons het gevind dat China se toekomstige uitstootroetes 'n meetbare invloed kan hê op die land se rys metielkwik. Dit het belangrike implikasies nie net in China nie, maar in Asië, waar steenkoolgebruik is aan die toeneem en rys is 'n stapelvoedsel. Dit is ook relevant aangesien lande regoor die wêreld die Mina Mata Konvensie, 'n globale verdrag om menslike gesondheid en die omgewing te beskerm teen kwik.

Hoekom is kwik 'n probleem in rys?

Meting van metielkwars in rys in China vanaf die vroeë 2000s was in gebiede waar kwikmynbou en ander nywerheidsaktiwiteite gelei het tot hoë kwikvlakke in grond wat dan deur rysplante opgeneem is. Meer onlangse navorsing het egter getoon Metielkwik in rys is ook verhef in ander dele van China. Dit dui daarop dat lugkwik - wat uit bronne soos steenkoolkragkragsentrales uitgestraal word en daarna op die grond vestig - ook 'n faktor kan wees.

Om die proses van vergelyking van metielkwikstof in rys deur middel van depositie beter te verstaan ​​- dit is kwik wat uit die lug kom wat reën of op die grond reën - het ons 'n rekenaarmodel gebou om die relatiewe belangrikheid van grond en atmosferiese bronne van rys metielkwars te analiseer. Dan het ons geprojekteer hoe toekomstige metielkwik konsentrasies onder verskillende uitstoot scenario's kan verander.

Konsentrasies van metielkwars in rys is laer as dié in vis, maar in Sentraal-China eet mense meer rys as vis. Studies het dit bereken inwoners in gebiede met kwik-besmette grond verteer meer metielkwik as die VSA-EPA se verwysingsdosis van 0.1 mikrogram methylkwikwig per kilogram liggaamsgewig per dag, 'n vlak wat ingestel is om te beskerm teen nadelige gesondheidsuitkomste soos verminderde IK. Onlangse data dui daarop dat ander neuro-ontwikkelingsimpakte van methylkwikstof mag voorkom op vlakke onder die verwysingsdosis. Min gesondheidstudies het egter die gevolge van blootstelling aan metielkwik besonder aan rysverbruikers ondersoek.

Om die potensiële omvang van die probleem te identifiseer, vergelyk ons ​​die gebiede in China waar kwikafsettings na verwagting hoog sal wees op kwikmodelle, met kaarte van rysproduksie. Ons het bevind dat provinsies met hoë kwikafzetting ook aansienlike hoeveelhede rys produseer. Sewe provinsies in Sentraal-China (Henan, Anhui, Kiangsi, Hunan, Guizhou, Chongqing en Hubei) is verantwoordelik vir 48-persentasie van Chinese rysproduksie en ontvang byna dubbel die atmosferiese kwik-afzetting soos die res van China.

Ons het bereken dat kwikdeposisie byna 90 persentasie kan toeneem of met 60 met 2050 persentasie kan daal, afhangende van toekomstige beleid en tegnologie.

Ons modellering benadering

Om te verstaan ​​hoe kwik uit die atmosfeer geïnkorporeer kan word in rys as metielkwars, het ons 'n model gebou om kwik in rysveldjies te simuleer. Methylkwikstof word in biologiese aktiwiteit in die omgewing geproduseer - spesifiek deur bakterieë. Dikwels gebeur dit in oorstroomde omgewings soos vleilande en sedimente. Net so word rysveldjies gedurende die groeiseisoen oorstroom, en die voedingsryke omgewing wat deur ryswortels geskep word, ondersteun beide die bakteriële groei en die vervaardiging van methylkwikwurm.

Ons rysveldmodel simuleer hoe kwikveranderinge vorm, akkumuleer en omskakel na metielkwars in verskillende dele van die ekosisteem, insluitend in die water, die grond en die rysplante.

In ons model gaan kwik in die staande oorstroomde water deur middel van afsetting en besproeiingsprosesse, en beweeg dan onder water, grond en plante. Nadat ons die model geïnisieer en gekalibreer het, het ons dit gehardloop vir die tipiese vyf maande duur van die aanplant van saailinge tot rysoes en vergelyk ons ​​resultate met die meting van kwik in rys uit China. Ons het ook verskillende simulasies uitgevoer met wisselende atmosferiese neerslag en grondkwik konsentrasies.

Ten spyte van sy eenvoud, was ons model in staat om te reproduseer hoe rys methylkwik konsentrasies wissel oor verskillende Chinese provinsies. Ons model was in staat om akkuraat te besin hoe hoër grondkwik konsentrasies tot hoër konsentrasies in rys gelei het.

Maar die grond was nie die hele verhaal nie. Kwik uit water - wat uit die oorstroomde water in rysveldjies of die water in die grond kan kom - kan ook die konsentrasies in rys beïnvloed. Hoeveel hang af van die relatiewe koerse van verskillende prosesse binne grond en water. Onder sekere omstandighede kan 'n gedeelte van die kwik in rys uit die kwik in die atmosfeer kom, sodra kwik op die rysveld geplaas word. Dit het voorgestel dat die verandering van emissies van kwik potensiële konsentrasies in rys kan beïnvloed.

Toekomstige emissies kan rys beïnvloed

Hoe sal die pryse van kwik in rys verander in die toekoms?

Ons het 'n hoë-emissiescenario ondersoek wat geen nuwe beleid aanvaar om kwikvrystellings deur 2050 te beheer nie. 'N Lae-emissiescenario, waar China minder steenkool- en steenkoolkragkragsentrales gebruik, het gevorderde kwik-emissie beheer. Median Chinese rys methyl kwik konsentrasies het met 13 persentasie in die hoë scenario toegeneem en in die lae scenario met 18 persentasie afgeneem. Streke waar rys methylkwik die meeste onder streng beleidskontrole gedaal het, was in Sentraal-China, waar rysproduksie hoog is en rys is 'n belangrike bron van blootstelling aan metiekwikstof.

Die bestuur van kwikkonsentrasies in rys vereis dus 'n geïntegreerde benadering, wat beide afsakking en grond- en waterbesoedeling aanspreek. Om plaaslike toestande te verstaan, is ook belangrik: Ander omgewingsfaktore wat nie deur ons model vasgevang word nie, soos grondsuur, kan ook met methylkwikstofproduksie en ophoping van rys beïnvloed.

Verskillende rysproduksie strategieë kan ook help - byvoorbeeld, afwisselende benatting en droog siklusse In rys verbouing kan waterverbruik en metaanvrystellings sowel as rys methylkwik konsentrasies verminder.

Ons scenario's onderskat waarskynlik die potensiële gesondheidsvoordele van Minamata Convention se kontroles in China, wat 'n party by die Konvensie is. Ons sluit in ons scenario's slegs veranderinge in lugvrystellings van kragopwekking in, terwyl die Konvensie emissies van ander sektore beheer, kwikmynbou verbied en besmette terreine en grond- en watervrystellings aanspreek.

Die vermindering van kwik kan ook voordelig wees vir ander rysproduserende lande, maar op die oomblik is daar min data beskikbaar buite China. Ons navorsing dui egter daarop dat die kwikprobleem nie net 'n visverhaal is nie - en daardie beleidspogings kan wel 'n verskil maak.

Oor die skrywers

Noelle Eckley Selin, Medeprofessor van Data, Stelsels en Samelewing en Atmosferiese Chemie, MIT en Sae Yun Kwon, assistent-professor aan die Afdeling Omgewingswetenskap en Ingenieurswese, Pohang Universiteit van Wetenskap en Tegnologie

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon