Kvikksølv – utslipp, spredning og konsekvenser

Mengden kvikksølv på jorda er uforanderlig, men ikke statisk. Kvikksølv beveger seg naturlig, kontinuerlig og langsomt mellom jordskorpa, lufta, ulike vannforekomster, dyr og planter – og så tilbake til jordskorpa igjen. Dette kretsløpet er påvirket av menneskelig aktivitet som har ført til økte mengder kvikksølv i luft, vann og organismer. Kvikksølv regnes for å være en av de farligste miljøgiftene som mennesket slipper ut i naturen, derfor har man arbeidet lenge med å redusere utslippene både i Norge og internasjonalt. Denne innsatsen har nå båret frukter.

Tekst: Joachim Scjholden, phd i biologi. Foto: Politiet.

Ifølge Klima- og forurensningsdirektoratet (Klif) var de samlede norske utslippene av kvikksølv i 1985 estimert til 6 tonn, mens de i 2008 var redusert til 900 kilo. På tross av den betydelige reduksjonen fortsetter kvikksølv å være en trussel mot dyrs og menneskers helse. I 2010 kom Klima- og forurensningsdirektoratet ut med «Handlingsplan for å redusere utslipp av kvikksølv» (TA 2684/2010). Målet for denne handlingsplanen er at utslipp og bruk av kvikksølv i Norge skal opphøre innen 2020.

 

Kvikksølvutslipp fra ERAS Metall AS

Kvikksølvutslipp Eras
ERAS hadde ikke installert renseteknologi for kvikksølv. Kvikksølvet som ERAS fikk levert ble derfor sluppet ut i luften.

ERAS Metall AS gjenvinner sink (Zn) fra såkalt rødstøv, som er et biprodukt fra den sekundære stålindustrien. Dette rødstøvet inneholder, foruten sink, hovedsakelig jern, men også andre metaller som for eksempel kvikksølv. Gjenvinningsprosessen starter med at rødstøvet blandes med sand og varmes opp til over 1 000 ºC. Sluttproduktet er sinkoksid (ZnO), mens restproduktet er en blanding av jern og sand. Ved så høye temperaturer vil kvikksølv fordampe fullstendig, og dersom det ikke finnes renseteknologi for kvikksølvdamp, vil denne slippes ut med avgassene fra bedriften.

I februar 2009 var Statens forurensingstilsyn (SFT, nå Klif) på inspeksjon ved ERAS Metall AS i Høyanger. Denne inspeksjonen avdekket det SFT mente var grove brudd på utslippstillatelsen for kvikksølv. I konsesjonsvilkårene av 18. juni 2003 ble ERAS gitt tillatelse til å slippe ut inntil 1 kilo kvikksølv per år. Kontrollmålinger foretatt av Hardanger miljøsenter i juli, september og desember 2008 viste imidlertid konsentrasjoner av kvikksølv i avgassene fra bedriften tilsvarende årlige utslipp på henholdsvis 55, 30 og 7,5 kilo. Etter anmeldelse fra SFT ila statsadvokatene i Møre og Romsdal, Sogn og Fjordane ERAS et forelegg på 1,5 millioner kroner i november 2009. Forelegget ble vedtatt av morselskapet til ERAS – ScanArc ASA. Samtidig ble det tatt ut tiltale mot styreleder og daglig leder i ERAS Metall AS. Tiltalen ved Fjordane tingrett gjaldt overtredelse av forurensningsloven § 78: for å ha hatt, gjort eller satt i verk noe som kan medføre fare for forurensning, og for å ha unnlatt å iverksette rutiner for å avdekke, rette opp og forebygge overtredelser fastsatt i helse-, miljø- og sikkerhetslovgivningen.

 

Bistand fra ØKOKRIM

I forkant av tiltalebeslutningen mottok ØKOKRIM en bistandsanmodning fra Sogn og Fjordane politidistrikt hvor de ba om en fagkyndig uttalelse om usikkerhetene knyttet til målingene av kvikksølv i utslippet fra bedriften, og om hvilke farer et slikt utslipp representerer for miljøet.

Under rettsforhandlingene bestred ERAS at målingene som var foretatt av Hardanger Miljøsenter, var riktige. Denne påstanden er faktisk ikke helt urimelig fordi prøvene av avgassene i prosesspipa ble samlet opp over en periode på to timer. Resultatene fra analysene av disse prøvene ble deretter lagt til grunn for å estimere utslippet av kvikksølv over et helt år. Denne metoden er tvilsom fordi mengden kvikksølv i avgassene er et resultat av mengden kvikksølv i det rødstøvet som prosesseres under prøve-takingen. Mengden kvikksølv i avgassene vil derfor variere etter innholdet av kvikksølv i de ulike leveransene av rødstøv. Videre er det også slik at mesteparten av kvikksølvet vil fordampe tidlig
i forbrenningsprosessen fordi det har et kokepunkt langt under 1 000 ºC. Dermed er det ikke likegyldig om man tar prøver av avgassene i begynnelsen eller mot slutten av denne prosessen når man skal estimere et årlig utslipp. Dessuten viste det seg at analysene av prøvene ikke var foretatt under optimale betingelser i laboratoriet. Alle disse usikkerhetene rundt resultatene, som viste forhøyede utslipp av kvikksølv, gjorde at det ikke kunne knyttes tilstrekkelig lit til målingene fra Hardanger Miljøsenter.

Under rettsaken i Fjordane tingrett innrømmet styreleder og daglig leder at ERAS hadde sluppet ut for mye kvikksølv i den aktuelle perioden, men de hevdet samtidig at målingene til Hardanger Miljøsenter måtte være en sterk overestimering av utslippene. Det man imidlertid skal være klar over, er at usikkerheten som var knyttet til disse målingene, også åpner for at resultatene kan være en underestimering av det faktiske utslippet. Så spørsmålet var om man på noe vis kunne komme nærmere et riktig estimat på det faktiske utslippet av kvikksølv fra ERAS.

I sakspapirene som ØKOKRIM fikk oversendt i anledning bistandsanmodningen, kommer det frem at ERAS foretok analyser av rødstøvet som de fikk levert. Disse analysene omfattet en rekke elementer, deriblant kvikksølv. Det viste seg at ERAS hadde fått gjennomført flere analyser av hver leveranse til bedriften gjennom hele 2008. Det vil si at de hadde et godt datagrunnlag for å kunne si noe om hvor mye kvikksølv de mottok fra sine leverandører. Siden alt kvikksølvet i rødstøvet fordamper under oppvarmingsprosessen, og ERAS ikke hadde installert renseteknologi for kvikksølv, kan man trekke konklusjonen at kvikksølvet som ERAS fikk levert, ble sluppet ut i luften. Dette ble heller ikke bestridt av noen av partene under rettsforhandlingen. Dermed kunne vi omgå usikkerhetene knyttet til prøvetakingen av avgassene, og regne ut hvor mye kvikksølv ERAS mottok i 2008. Dette tallet kom på omlag 300 kilo.

Hvis vi skal tro at Klif har de korrekte tallene for hvor mye kvikksølv som slippes ut fra industrien årlig, så tilsvarte utslippene fra ERAS i 2008 omtrent halvparten av de samlede utslippene fra norsk industri dette året. Tiltalen mot styreleder og daglig leder gjaldt imidlertid ikke for hele 2008, men kun for perioden juli til desember. I denne perioden mottok ERAS leveranser som inneholdt relativt lite kvikksølv, og mesteparten av de 300 kiloene ble sluppet ut i første halvdel av året – hele 200 kilo i januar, ifølge analysene. I påstanden om straffutmåling, som var 30 dagers ubetinget fengsel og saksomkostninger for begge de tiltalte, la aktoratet derfor til grunn at ERAS hadde sluppet ut 30 kilo kvikksølv. Dette ble også lagt til grunn av tingretten, se politiadvokat Refsnes’ artikkel om straffesaken hvor også domsresultatet behandles.

Som tidligere nevnt regnes kvikksølv for å være en av de farligste miljøgiftene som mennesker slipper ut i naturen. Hvor havnet kvikksølvet som ble sluppet ut fra ERAS, og hva ble miljøkonsekvensene av dette utslippet? For å svare på det må vi først forstå litt av kjemien til kvikksølv.

 

Kvikksølv (Hg) – en rask innføring

Kvikksølv er et grunnstoff og forekommer naturlig i miljøet i ulike former. Disse formene kan deles inn i tre hovedkategorier: metallisk kvikksølv, uorganisk kvikksølv og organisk kvikksølv.

Metallisk kvikksølv (Hg0) er den rene formen av kvikksølv, det vil si at kvikksølv ikke er bundet til andre grunnstoffer. Dette er en form som er sjelden i naturen. Som regel er kvikksølv bundet til andre grunnstoffer, og danner uorganiske forbindelser som for eksempel kvikksølvsulfid (HgS). Dersom kvikksølv binder seg til kjemiske forbindelser som inneholder karbon, dannes det organiske Hg-forbindelser som for eksempel dimetylkvikksølv (Hg(CH3)2). Man kan si at kvikksølv vandrer mellom disse ulike tilstandene, og hvorvidt det foreligger på metallisk, uorganisk eller organisk form, avhenger av de fysiske og kjemiske forholdene som kvikksølv utsettes for.

 

Kvikksølv i avgasser

Når kvikksølv fordamper fra plasmaovnene i ERAS’ lokaler, er kvikksølv metallisk – Hg0. Avgassene fra prosessen avkjøles på vei opp gjennom prosesspipa, og det fører til at Hg0 kan oksideres til ioner (Hg+ og Hg2+). Slike ioner er lett løselige i vann, og vil derfor følge vanndampen som slippes ut. Graden av oksidering vil imidlertid avhenge av tilstedeværelsen av oksidasjonsmidler som klorgass (Cl2), nitrogenoksider (NOx), jernoksid (Fe2O3) og sulfid (SO2). Derfor vil en varierende andel av kvikksølvet som slippes ut, fremdeles være fordampet metall.

 

Spredning av kvikksølv

På grunn av sin løselighet i vann vil Hg2+-ionene følge fuktigheten i lufta og returnere til jordoverflaten som nedbør etter relativt kort tid (dager – uker – måneder). Vi kan si at Hg2+ går inn i det vi kaller det lille kretsløpet. Hg0, derimot, som ikke er løselig i vann, går inn i det store kretsløpet. Etter et utslipp transporteres Hg0 med konveksjonsstrømmene høyt opp i atmosfæren hvor det kan bli værende i flere år. Undertiden oksideres Hg0 fotokjemisk i nærvær av bromid- og kloridioner til Hg2+ før det transporteres med nedbør tilbake til jordoverflaten. Det betyr at et utslipp av kvikksølv kan spre seg både lokalt og globalt.

Det er altså slik at én kvikksølvkilde kan påvirke mange forskjellige områder, og at ett område er påvirket av mange forskjellige kilder. Derfor er det nesten umulig å si noe om hvor stor miljøpåvirkning utslippet fra ERAS har hatt eller vil få. Det vi imidlertid kan si med sikkerhet, er at utslippene fra ERAS har bidratt til den totale belastningen som kvikksølv utgjør for livet på jorda, med påfølgende negative konsekvenser for organismene som lever her. Her kommer det også inn et annet interessant og viktig aspekt: Det globale utslippet av kvikksølv har gått kraftig ned kraftig siden midten av 1980-tallet, og samtidig har tilførselen av kvikksølv til norsk natur sunket betydelig. Likevel fortsetter nivåene av kvikksølv å øke i ferskvannsfisker som abbor og ørret, og torsken i Oslofjorden og Grenland inneholder mer kvikksølv enn for ti år siden. Det er altså slik at mengden kvikksølv i næringskjeden øker selv om tilførselen fra menneskelig aktivitet avtar. Hvorfor det er slik, skal vi komme nærmere inn på i neste avsnitt.

 

Kvikksølv i næringskjeden

Når kvikksølv foreligger løst i vann, kan det binde seg til molekyler som inneholder karbon, slik at det dannes organiske kvikksølvforbindelser. I utgangspunktet kan det dannes utallige organiske kvikksølvforbindelser, men den vanligste er dimetylkvikksølv (Hg(CH3)2) som dannes ved at kvikksølv binder seg til metan (CH4). Metan kan finnes flere steder av ulike grunner, men det er særlig i oksygenfrie bunnsedimenter dette skjer. Grunnen til det er at det lever mikroorganismer (bakterier og sopp) der, som produserer metan (CH4) i stedet for CO2 i sitt stoffskifte.

Dimetylkvikksølv er tungt nedbrytbart og akkumulerer derfor i de organismene som tar opp denne kjemiske forbindelsen. Når disse organismene spises av andre organismer, følger kvikksølvet med, og på denne måten transporteres kvikksølvet gjennom hele næringskjeden. For hvert nivå i næringskjeden øker konsentrasjonen av kvikksølv på grunn av biomagnifikasjon. Dette er en prosess som finner sted fordi en organisme er nødt til å spise om lag 10 gram med byttedyr for å legge på seg 1 gram kroppsvekt. Over tid vil derfor konsentrasjonen av kvikksølv i et rovdyr kunne bli 10 ganger høyere enn konsentrasjonen i de byttedyrene det spiser. Dette betyr at dyrene på toppen av næringspyramiden er mest utsatt for de negative konsekvensene av kvikksølvforgiftning.

Når man ser at nivåene av kvikksølv i for eksempel fisk fortsetter å øke selv om tilførselen til miljøet avtar gjennom reduserte utslipp, skyldes det at kvikksølv ikke forsvinner selv om det tas opp i en næringskjede. Når organismer dør, føres kvikksølv tilbake til miljøet og kommer inn på bunnen av næringskjeden igjen. På denne måten vil ethvert utslipp av kvikksølv, selv om det reduseres, bidra til å øke nivåene av kvikksølv i næringskjeden. Den eneste måten kvikksølv i miljøet kan reduseres på, er gjennom sedimentasjon, slik at det ikke går inn i næringskjeden, men blir en del av jordskorpa igjen. Så lenge det tilføres mer kvikksølv til miljøet enn det som forsvinner gjennom sedimentering, vil nivåene av kvikksølv i alle trinn av næringskjeden fortsette å øke.

Foruten direkte utslipp av kvikksølv i naturen, spekuleres det om mennesket kan påvirke den tilgjengelige mengden av metylkvikksølv i jord og vann på andre måter. Blant annet er det mulig at et varmere og fuktigere klima kan stimulere den mikrobielle produksjonen av metylkvikksølv. Det er også påvist at intensiv skogdrift og avhugning kan øke konsentrasjonen av metylkvikksølv i overflateavrenningen til innsjøer. Disse faktorene kan dermed bidra ytterligere til økte konsentrasjoner av kvikksølv i akvatiske organismer.

 

Kvikksølv er giftig

Dimetylkvikksølv tas lett opp i kroppen. Hele 95 % av den totale mengden kvikksølv i maten vi spiser, tas opp gjennom tarmveggen og havner i blodet, hvor det binder seg til spesielle proteiner. Disse proteinene frakter kvikksølvet fritt rundt i kroppen – også over blodhjernebarrieren og gjennom morkaken, slik at det tas opp av fosteret i livmoren. Dimetylkvikksølv angriper først og fremst nervesystemet vårt, og det er derfor kvikksølv er så giftig.

Mennesket er en av de organismene som står på toppen av næringspyramiden, og derfor er vi spesielt utsatt for kvikksølvforgiftning. Det er i hovedsak dimetylkvikksølv vi får i oss gjennom føden vår. Fisk er den eneste kilden av betydning, men så er også fisk blant de viktigste næringsmidlene våre. Derfor eksisterer det i dag kostholdsråd for flere ulike fiskeslag, og da i særdeleshet for fisker høyt oppe i næringskjeden som gjedde, abbor, ørret og torsk. Flere steder i Norge har fisk så høyt innhold av dimetylkvikksølv at det frarådes at man spiser denne fisken oftere enn én gang i måneden. Menneskekroppen har ingen effektive mekanismer som bryter ned metylkvikksølv, men det lagres i fettvev og ulike organer som hjerne og lever før det skilles ut. Menneskekroppen bruker omtrent 70 dager på å kvitte seg med halvparten av det kvikksølvet som den har fått i seg, og dermed vil kvikksølv hope seg opp i kroppen dersom man spiser mat forurenset med kvikksølv for ofte.

Hva er det så man risikerer dersom man skulle trosse disse kostholdsrådene? I verste fall så risikerer man å dø, men det skal svært mye til for at det skal skje. Selv om man spiser ørret kontaminert med dimetylkvikksølv hver eneste dag, ville man få faresignaler på forgiftning i god tid før døden inntreffer. Det første som skjer, er at man opplever prikking og følelsesløshet i huden. Fortsetter man inntaket av dimetylkvikksølv, følger symptomer som tap av muskelkoordinasjon og muskelkraft, man får talevansker, mister synet og ens kognitive egenskaper svekkes. Dette er skader som i stor grad er irreversible og inntreffer når kvikksølvnivåene har steget til omlag 200 mikrogram per liter blod. Det er også vanlig at man observerer deformiteter hos nyfødte i de tilfellene hvor moren har vært eksponert for dimetylkvikksølv. Selv ved relativt lave nivåer av dimetylkvikksølv hos moren kan nyfødte komme til verden med betydelige hjerneskader. Det er nemlig slik at hjernen er spesielt sensitiv overfor kvikksølvforgiftning når den er under utvikling.

Det er selvsagt ikke bare mennesker som påvirkes negativt av kvikksølvforgiftning. Eksperimenter med pattedyr har vist en overhyppighet av fosterdød og deformiteter hos nyfødte som hareskår, ødem, hjerneblødninger, vridde ribbein, asymmetriske brystbein og benskjørhet. Videre er det dokumentert redusert reproduktivitet hos fisk, fiskeetende fugler og pattedyr.

 

På tide å avslutte

Den observante leser vil ha oppdaget at denne tittelen har en dobbel betydning: Ikke bare har vi kommet til veis ende i denne artikkelen, men det er på tide å avslutte utslippene av kvikksølv. Klif har et mål om at utslipp og bruk av kvikksølv i Norge skal opphøre innen 2020. Det er et ambisiøst og godt mål.


Sist oppdatert 12/04/2012




PDF av nyeste Miljøkrim: