SMaReF - Sino-Swedish Mercury Management Research Framework

Utsläpp och långväga atmosfärisk transport av kvicksilver (Hg) utgör ett globalt miljöproblem. Förbränning av fossila bränslen samt diverse gruv- och industriverksamheter introducerar Hg i biogeokemiska kretslopp som på sikt hotar stora grupper av världens befolkning. Trots åtgärder för minskade utsläpp i västvärlden, fortsätter problemen att öka p g a ökande utsläpp i främst Asien där Kina bidrar mest.

Genom transformationsprocesser i mark och vatten omvandlas utsläpp av Hg till den extremt toxiska formen metylkvicksilver (MeHg), som ackumuleras i organismer och skadar den mentala utvecklingen hos barn. Globalt är den viktigaste exponeringskällan för människan fisk, men nyliga studier visar att ris är den viktigaste källan för upptag bland stora delar av befolkningen i Kina.

Syftet med föreliggande projekt är att förbättra den grundläggande förståelsen av de processer som ligger till grund för bildning av MeHg i mark och vatten, samt för introduktion av MeHg i näringsväven. Projektet anlägger ett markanvändningsperspektiv där effekten av de huvudsakliga näringarna skogsbruk och risodling står i fokus. Båda dessa verksamheter hanterar miljöer där bildningen av MeHg, samt efterföljande introduktion i näringsväven (fisk respektive ris), når maximala nivåer. Detta är besvärande, eftersom ingen av dessa verksamheter är den ultimata orsaken till kvicksilverproblematiken, men markanvändningsaspekten ger också möjligheter till modifiering av metoder som kan motverka netto-bildning av MeHg och dess introduktion i näringsväven.

Projektet fokuserar på fyra steg i kvicksilvers biogeokemiska kretslopp som vi anser vara speciellt viktiga: 1) gasutbyte av Hg0 mellan mark och atmosfär, 2) faktorer som kontrollerar MeHg bildning och nedbrytning, 3) introduktion av MeHg i ris och den akvatiska näringsväven, samt 4) riskvärdering samt remediering av starkt kvicksilverförorenade miljöer. Genom en ökad grundläggande förståelse av processer, och faktorer som kontrollerar dessa, ger projektet ett vetenskapligt underlag för en strategi, avseende såväl identifiering av speciellt kritiska miljöer som utveckling av metoder, för att motverka människans exponering för MeHg i Kina och Sverige.

Projektet kombinerar starka kompetenser från State Key Laboratory of Environmental Geochemistry at the Institute of Geochemistry, vid Kinas Vetenskapliga Akademi (SKLEG), där över 30 forskare är verksamma inom kicksilverrelaterade projekt, med svenska forskargrupper från Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala, Stockholm och Umeå Universitet (SLU+), som leder samma forskningsfält i Sverige och Europa.

Kompetenserna från de två länderna kompletterar varandra, där SKLEG står för en unik kompetens avseende utvecklingen av Relaxed Eddy Ackumulering och analyser av naturlig isotopfraktionering av Hg. SLU+ är ledande avseende experimentella studier av Hg- och MeHg-transformeringsprocesser med hjälp av stabila isotoper, kemisk speciering av Hg med hjälp av synkrotronljusbaserad röntgenspektroskopi samt molekylär mikrobiell karakterisering.

Projektet kombinerar erfarenheter från olika typer av föroreningsbild, klimat, naturmiljöer och markanvändning. Sveriges skogs- och våtmarksmiljöer och kopplad markanvändning (skogsbruk) i ett nordligt klimat, kombinerat med Kinas naturgivna gradienter: inland-kust och nord-syd, med andra typer av miljöer och markanvändning (risodling) ger ett stort spann av egenskaper som vi kommer att kunna utnyttja för att testa generaliserbarheten av våra hypoteser och slutsatser.

Det kinesiska miljöministeriet (Ministry of Environmental Protection, MEP) är den enskilt viktigaste sakägaren för projektet.

Resultat från projektet kommer att rapporteras årligen. En slutrapport till MEP kommer att innehålla rekommendationer avseende reduktion av MeHg i ris, samt förslag på hur riskbedömning samt remediering av starkt förorenade miljöer skall kunna åstadkommas.

Även svenska myndigheter kommer att kunna dra stor nytta av projektet. I första hand genom att generaliserbarheten av de av SLU+ nyligt framlagda koncepten för identifikation av våtmarksmiljöer (inklusive effekter av våtmarksrestaurering) och starkt förorenad mark som utgör en stor risk för MeHg-bildning, kommer att kunna testas för ett större antal olika typer av miljöer, både inom och utanför Sveriges gränser. På samma vis kommer pågående studier inom SLU+ för att på liknande vis identifiera skogsmark och brukningsmetoder som leder till MeHg-bildning, att ges en betydligt större säkerhet.