Ang Mercury ay pumapasok sa bigas sa pamamagitan ng lokal na pang-industriya na gawain at sa pamamagitan ng pagsunog ng karbon. David Woo, CC BY-ND

Ang polusyon ng Mercury ay isang problema na kadalasang nauugnay sa pagkonsumo ng isda. Ang mga buntis na kababaihan at mga bata sa maraming bahagi ng mundo ay pinapayuhan na kumain ng isda na mababa ang mercury upang maprotektahan laban sa mga masamang epekto sa kalusugan, kabilang ang mga pinsalang neurological, na ibinabanta ng isang partikular na nakakalason na anyo ng mercury, methylmercury.

Ngunit ang ilang mga tao sa China, ang pinakamalaking emerhensiyang mercury sa mundo, ay nalantad sa mas methylmercury mula sa bigas kaysa sa mga ito mula sa isda. Sa isang kamakailang pag-aaral, nasubukan namin ang lawak ng problemang ito at kung aling direksyon ang maaaring maganap sa hinaharap.

Natagpuan namin na ang hinaharap na trajectory ng emissions ng China ay maaaring magkaroon ng masusukat na impluwensya sa rice methylmercury ng bansa. Ito ay may mahalagang implikasyon hindi lamang sa Tsina kundi sa buong Asya, kung saan Ang paggamit ng karbon ay lumalaki at bigas ay isang sangkap na hilaw na pagkain. Kaakibat din na ang mga bansa sa buong mundo ay nagpapatupad ng Minamata Convention, isang pandaigdigang kasunduan upang maprotektahan ang kalusugan ng tao at ang kapaligiran mula sa mercury.

Bakit ang mercury ay problema sa bigas?

Ang mga sukat ng methylmercury sa bigas sa Tsina mula sa maagang 2000s ay sa mga lugar kung saan ang pagmimina ng mercury at iba pang mga pang-industriya na gawain ay humantong sa mataas na antas ng mercury sa lupa na pagkatapos ay kinuha ng mga halaman ng bigas. Gayunpaman, ang mas pinakahuling pananaliksik ay nagpakita na Ang methylmercury sa bigas ay mataas din sa ibang mga lugar ng China. Ipinapahiwatig nito na ang airborne mercury - na ibinubuga ng mga mapagkukunan tulad ng mga planta ng fired-fired ng kuryente at sa dakong huli ay pag-aayos sa lupa - ay maaaring maging isang kadahilanan.

Upang mas mahusay na maunawaan ang proseso ng akumulasyon ng methylmercury sa bigas sa pamamagitan ng pagtitiwalag - ibig sabihin, ang mercury na nagmumula sa hangin na umuulan o sumasa sa lupa - itinayo namin ang isang modelo ng computer upang pag-aralan ang kamag-anak na kahalagahan ng lupa at mga mapagkukunang atmospera ng methylmercury ng bigas. Pagkatapos ay tinataya namin kung paano maaaring baguhin ng mga hinaharap na mga konsentrasyon ng methylmercury sa ilalim ng iba't ibang mga sitwasyon ng emisyon.

Ang mga konsentrasyon ng methylmercury sa bigas ay mas mababa kaysa sa mga nasa isda, ngunit, sa gitnang Tsina, ang mga tao ay kumakain ng mas maraming kanin kaysa sa isda. Ang mga pag-aaral ay kinakalkula na Ang mga residente sa mga lugar na may kontaminado na merkuri ay kumakain ng mas maraming methylmercury kaysa sa dosis na sanggunian ng US ng 0.1 microgram methylmercury bawat kilo ng timbang sa katawan bawat araw, isang antas na itinatakda upang maprotektahan laban sa masamang epekto sa kalusugan tulad ng nabawasan na IQ. Ang mga kamakailang data ay nagpapahiwatig na ang ibang mga epekto ng neurodevelopmental mula sa methylmercury maaaring mangyari sa mga antas sa ibaba ng dosis ng sanggunian. Gayunpaman, ilang mga pag-aaral sa kalusugan ang napag-usapan ang mga epekto ng pagkakalantad ng methylmercury sa partikular na mga mamimili.

Upang matukoy ang potensyal na saklaw ng problema, inihambing namin ang mga lugar sa China kung saan ang mercury deposition ay inaasahan na mataas batay sa mga modelo ng mercury, na may mga mapa ng produksyon ng bigas. Nakita namin na ang mga lalawigan na may mataas na mercury deposition ay nakagawa rin ng malaking halaga ng bigas. Ang pitong lalawigan sa gitnang Tsina (Henan, Anhui, Jiangxi, Hunan, Guizhou, Chongqing at Hubei) ay tumutukoy sa 48 porsiyento ng produksyon ng Intsik na bigas at tumatanggap ng dobleng dobleng ang deposito ng mercury na atmospheric bilang ang natitirang bahagi ng Tsina.

Namin kinakalkula na mercury pagtitiwalag ay maaaring taasan ang halos 90 porsyento o bawasan ng 60 porsiyento sa pamamagitan ng 2050, depende sa mga patakaran at teknolohiya sa hinaharap.

Ang aming paraan ng pag-model

Upang maunawaan kung paano ang mercury mula sa atmospera ay maaaring isama sa bigas bilang methylmercury, nagtayo kami ng isang modelo upang gayahin ang mercury sa mga rice paddies. Ang methylmercury ay ginawa sa kapaligiran sa pamamagitan ng biological activity - partikular, sa pamamagitan ng bakterya. Kadalasan, ito ay nangyayari sa mga lubog na kapaligiran tulad ng wetlands at sediments. Sa katulad na paraan, ang mga palayan ay pinananatiling baha sa panahon ng lumalagong panahon, at ang masaganang nutrient na kapaligiran na nilikha ng mga pinagmulan ng bigas ay sumusuporta sa parehong paglago ng bacterial at methylmercury production.

Ang simula ng aming rice paddy na modelo ay nagpapakita kung paano bumubuo ang mga mercury na pagbabago, naipon at nag-convert sa methylmercury sa iba't ibang bahagi ng ecosystem, kabilang ang tubig, lupa at mga plantang bigas.

Sa aming modelo, ang mercury ay pumapasok sa nakatayo na tubig na natubig sa pamamagitan ng mga deposito at mga proseso ng patubig, at pagkatapos ay gumagalaw sa tubig, lupa at halaman. Pagkatapos ng pagsisimula at pag-calibrate ng modelo, pinatakbo namin ito para sa tipikal na limang buwan na tagal mula sa planting seedlings sa pag-ani ng bigas at inihambing ang aming mga resulta sa mga sukat ng mercury sa bigas mula sa China. Din namin na isinasagawa iba't ibang mga simulation sa iba't ibang mga atmospheric pagtitiwalag at lupa mercury concentrations.

Sa kabila ng pagiging simple nito, ang aming modelo ay nakapagpaparami kung paano magkakaiba ang mga methylmercury concentrations sa iba't ibang probinsya ng Tsina. Ang aming modelo ay may tumpak na sumasalamin kung paano mas mataas na mga konsentrasyon ng mercury na lupa ang humantong sa mas mataas na konsentrasyon sa bigas.

Ngunit ang lupa ay hindi ang buong kuwento. Ang merkuryo mula sa tubig - na maaaring magmumula sa tubig na natubigan sa mga palayan o tubig na gaganapin sa lupa - ay maaari ding maka-impluwensya ng mga konsentrasyon sa bigas. Magkano ang depende sa mga kamag-anak na rate ng iba't ibang mga proseso sa loob ng lupa at tubig. Sa ilalim ng ilang mga kondisyon, ang isang bahagi ng mercury sa bigas ay maaaring dumating mula sa mercury sa kapaligiran, sa sandaling ang mercury ay idineposito sa rice paddy. Iminungkahi nito na ang pagpapalit ng mga emissions ng mercury ay maaaring makaapekto sa konsentrasyon sa bigas.

Ang mga emisyon sa hinaharap ay maaaring maka-impluwensya ng bigas

Paano magkakaroon ng pagbabago sa presyo ng mercury sa hinaharap?

Namin sinusuri ang isang mataas na sitwasyon paglabas, na ipinapalagay walang bagong mga patakaran upang kontrolin ang mercury emissions sa pamamagitan ng 2050, at isang mababang sitwasyon paglabas, kung saan ang China ay gumagamit ng mas mababa karbon at karbon-fired kapangyarihan halaman ay may advanced mercury emission control. Ang median Chinese rice methylmercury concentrations ay nadagdagan ng 13 porsiyento sa mataas na senaryo at nabawasan ng 18 porsyento sa ilalim ng mababang sitwasyon. Ang mga rehiyon kung saan tinatanggal ng rice methylmercury ang pinaka-mahigpit na kontrol sa patakaran sa gitnang Tsina, kung saan mataas ang produksyon ng bigas at ang bigas ay isang mahalagang pinagkukunan ng pagkakalantad ng methylmercury.

Ang pangangasiwa ng mga konsentrasyon ng mercury sa bigas ay nangangailangan ng isang pinagsamang diskarte, pagtugon sa parehong deposito at kontaminasyon sa lupa at tubig. Mahalaga rin ang pag-unawa sa mga lokal na kundisyon: Ang iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran na hindi nakuha ng aming modelo, tulad ng acidity ng lupa, ay maaari ring maka-impluwensya sa produksyon ng methylmercury at pag-iipon sa bigas.

Ang iba't ibang estratehiya sa produksyon ng bigas ay maaari ring makatulong - halimbawa, alternating basa at drying cycles Sa paglilinang ng bigas ay maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng tubig at mga methane emissions pati na rin ang mga konsentrasyon ng methylmercury ng bigas.

Malamang na mababawasan ang posibilidad ng mga benepisyong pangkalusugan ng mga kontrol ng Minamata Convention sa China, na isang partido sa Convention. Isinasama namin sa aming mga sitwasyon ang mga pagbabago lamang sa mga emisyon ng hangin mula sa pagbuo ng kuryente, habang ang Convention ay kumokontrol ng mga emission mula sa iba pang mga sektor, nagbabawal sa pagmimina ng mercury at nag-address ng mga kontaminadong lugar at paglabas ng lupa at tubig.

Ang pagbawas ng mercury ay maaari ding maging kapaki-pakinabang para sa iba pang mga bansa na gumagawa ng bigas, ngunit sa kasalukuyan, may mga ilang data na magagamit sa labas ng Tsina. Gayunman, ang aming pananaliksik ay nagpapahiwatig na ang problema ng mercury ay hindi lamang isang kuwento ng isda - at ang pagsisikap ng patakaran ay maaaring gumawa ng isang pagkakaiba.

Tungkol sa Ang May-akda

Noelle Eckley Selin, Associate Professor ng Data, Systems, at Society at Atmospheric Chemistry, Massachusetts Institute of Technology at Sae Yun Kwon, Katulong na Propesor sa Dibisyon ng Agham sa Kalikasan at Engineering, Pohang University ng Agham at Teknolohiya

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon