Þungmálmar

í úrkomu og svifryki

Sýnum til þungmálmagreininga er fyrst og fremst safnað á Stórhöfða í Vestmannaeyjum, en að hluta til einnig í Reykjavík (mælireit Veðurstofunnar) til samanburðar. Samhliða sérhæfðri þungmálmasöfnun eru alltaf gerðar hefðbundnar mælingar til að greina hlut sjávarýringar og áfoksefna. Þess vegna þarf tvo áþekka úrkomusafnara hlið við hlið á hvorri stöð.

Úrkoma:

Tekin eru vikusýni á hvorri stöð. Reykjavíkursöfnunin er samfelld síðan 1999 en Stórhöfðasöfnunin síðan 2001. Skamma hríð var safnað á Írafossi (1999 - 2000). Annars konar þungmálmasafnanir (mánaðarsýni) voru gerðar 1992 - 1998 en þeim var hætt þegar betri búnaður var settur upp. Eftirfarandi er efnagreint:

• styrkur Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, Ni, Fe, Mn, V, As, Al í ng/ml
• styrkur Cl, NO₃-N, SO₄-S, Na, K, Ca, Mg, NH4-N, (Br, F) í µg/ml
• ásamt sýrustigi, leiðni og úrkomumagni

Svifryk:

Safnað hefur verið á Stórhöfða samfellt síðan 1995. Um er að ræða hálfsmánaðarsýni af svifryki sem ekki er kornastærðargreint og því getur drjúgur hluti þess getur verið staðbundinn, þ.e.a.s. ættaður af jökulsöndunum eða úr eyjunum sjálfum. Eftirfarandi er efnagreint:

• styrkur Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, Ni, Fe, Mn, V, As, Al í ng/m³
• styrkur Hg í pg/m³
• styrkur Cl, NO₃-N, SO₄-S í µg/m³

Veðurstofan ber ábyrgð á þessum sýnaröðum. Gögnin eru send í evrópskan gagnagrunn sem Norska loftrannsóknastofnunin, NILU, hýsir. Einnig eru þau send til OSPAR sem er samningur um vöktun norðaustur Atlantshafs, sjá CAMP data report 2007 (pdf 0,9 Mb). Mengunarmálin heyra undir Úrvinnslu- og rannsóknasvið Veðurstofunnar.

Um uppruna þungmálma og eituráhrif

úr Nord 1996:25

Lífverur þurfa að fá dálítið magn af járni, kopar og sinki með fæðunni. Aðrir þungmálmar eru einungis skaðlegir, svo sem blý, kadmíum og kvikasilfur, og umframmagn hinna getur einnig verið hættulegt. Sumir þessara málma safnast fyrir í lifur og nýrum. Málmar eru frumefni og brotna því aldrei niður eins og skaðleg efnasambönd geta gert.

Hreinir málmar, sem legið hafa óhreyfðir í milljónir ára djúpt í jörðu, eru sóttir af manninum og nýttir. Þeir eru framandi umhverfinu á yfirborði jarðar. Sama gerist þegar málmgrýti er mulið og hreinn málmur unninn úr því vegna þess að málmryk berst út í andrúmsloftið.

Mosar lifa á loftbornu ryki og eru því góður vísir um loftmengun. Á Norðurlöndum og á Kólaskaga hefur styrkur málma í mosa verið mældur reglubundið í mörg ár og þannig má kortleggja ákomuna. Kopar, nikkel, króm og blý mælist í kringum málmbræðslurnar og vitað er að þær losuðu allt þetta, ásamt arsen, út í andrúmsloftið áður fyrr - jafnvel hundruð tonna á ári frá hverri bræðslu í lok sjöunda áratugarins.

Málmmengunin hefur snarminnkað víðast hvar með bættum hreinsibúnaði en upphaflega mengunin liggur enn þar sem hún kom niður; jafnvel alllangt frá, t.d. hefur mælst aukinn blýstyrkur í fléttum í allt að 80 km fjarlægð frá Maarmorilik námunni á Grænlandi.

Brunná í Kjarnaskógi

Foss í Brunná í Kjarnaskógi við Akureyri þann 25. maí 2008. © Einar Kjartansson

Súr úrkoma hefur áhrif á rof kadmíums og sinks. Þegar vötn súrna skolast þessi efni úr jarðveginum í vatnið, hvort heldur þau eru náttúruleg eða aðkomin mengun. Og málmiðnaðurinn dreifir ekki aðeins með andrúmsloftinu heldur einnig með beinni losun í vatn. Í Helsingjabotni er arsenstyrkur tíu sinnum meiri efst í botnsetinu heldur en í eldra og dýpra liggjandi seti og botndýralífið hvarf á 3 km svæði út frá verksmiðjunni sem olli þessu.

Styrkur þungmálma í náttúrunni á Norðurslóðum er yfirleitt lítill fjarri námum og iðnaði. Þetta á einnig við um sjóinn, í Norður-Atlantshafi er styrkur kopars, nikkels og kadmíums helmingi lægri en í Norðursjó og Eystrasalti.

Botnmálning báta hefur dreift þungmálmum en eiturefni í henni halda þörungum í skefjum sem annars þekja byrðing og kjöl. Lífrænt tin var öflugast en komið hefur í ljós að það skaðaði einnig fisk, krabba og lindýr. Notkun slíkrar málningar á minni báta hefur nú verið bönnuð en efnið, sem nefnist tríbútíl-tin, brotnar seint niður. Kopar í fiskeldiskvíum er ekki eins skaðlegur en hefur þó neikvæð áhrif á dýralíf.

Á Íslandi er töluverð ákoma kadmíums, kopars, nikkels og vanadíums miðað við önnur Norðurlönd en hún er talin náttúruleg því hún er hæst á þeim svæðum þar sem áhrifa eldvirkni og uppblásturs gætir mest.

Í íslenskum mosum hefur blýstyrkur reyndar verið hæstur við suðurströndina, þar sem úrkoma er mest, og álitinn til marks um langtaðborna mengun en agnir sem haldast á lofti í marga sólarhringa geta borist mörg hundruð kílómetra í lofthjúpnum og flutt með sér blý og aðra þungmálma. Með hreinna bensíni hefur blýmengun auðvitað minnkað mikið og það mátti mæla í grænlenskum snjó strax á níunda og tíunda áratug síðustu aldar.

Kvikasilfur hefur einnig dreifst um allan heim. Það losnar út í andrúmsloftið sem gastegund við efnaiðnað, málmbræðslur, líkbrennslur og frá brennslustöðvum sem kyntar eru með kolum, mó eða sorpi. Berist það í stöðuvötn getur það breyst í lífrænt kvikasilfur sem er mjög eitrað. Styrkur kvikasilfurs í sjó er lágur en getur byggst upp í fæðukeðjunni, sérstaklega í lifur og nýrum eldri dýra. Þó er talið að stór hluti þess styrks sé af náttúrulegum uppruna.

Kadmíum safnast fyrir í miklu magni í lífríki norðursins á sama hátt. Kadmíum dreifist einnig með andrúmsloftinu og borkjarnar úr Grænlandsjökli sýna að styrkur þess fimmfaldaðist frá 18. öld og fram yfir miðja 20. öld.

Veðurstofan lætur greina þungmálma í úrkomu og svifryki, eins og fyrr segir. Einnig ál en það telst ekki til þungmálma. Járn er ýmist talið til þeirra eða ekki. Heiti helstu málmanna og tákn þeirra í lotukerfinu eru:

Hafís í fjörunni

Hafís í fjörunni á Hesteyri í Ísafirði, 29. mars 1998. Ungur hafískönnuður lætur fara vel um sig í opi á jakanum. Myndina tók Oddur Pétursson, snjóeftirlitsmaður á Ísafirði.

• Fe járn
• Cu kopar
• Zn sink
• Pb blý
• Cd kadmíum
• Hg kvikasilfur
• Ni nikkel
• Cr króm
• As arsen
• Sn tin
• V vanadíum
• Mn mangan
• Al ál

Efnið er endursagt úr:

Heimskautssvæði Norðurlanda - ósnortið, ofnýtt, mengað?

Norræna ráðherranefndin, Kaupmannahöfn, 1996 (Nord 1996:25)

Höfundur meginmáls: Claes Bernes. Þýðendur: Ásta Erlingsdóttir og Erling Erlingsson