Kapka rtuti a její chemická značka
Rtuť (Hg) je jediný kov, který je za normální teploty a tlaku kapalný. Rtuť a její sloučeniny s ostatními kovy, amalgámy, jsou používány především v průmyslové výrobě, elektrických a elektronických aplikacích. Obecně je Hg perzistentní, vysoce mobilní toxickou látku s vysokým bioakumulačním potenciálem (organická Hg). Člověk je Hg vystaven vdechováním, přes trávicí trakt i pokožku. V těle dochází k hromadění Hg především v játrech, ledvinách a slezině. Akutní vystavení Hg vede např. k poškození dýchací soustavy, objevují se bolesti břicha, průjem a zvracení, slinění, třes. Smrtelné je pozření 1 g Hg. Chronická expozice Hg narušuje nervový systém, negativně působí na vývoj plodu i samotné reprodukční schopnosti. Organické sloučeniny Hg jsou považovány za možné lidské karcinogeny (2B dle IARC).
Rtuť je v zemské kůře velmi vzácný těžký kov, nejběžnějším minerálem je cinabarit, tzv. rumělka (HgS), s relativně dobrou elektrovodivostí. Velké množství Hg je spotřebováno na průmyslovou výrobu chlóru a těžbu zlata, Hg nalézá uplatnění v zářivkách, bateriích, měřících a analytických přístrojích, v medicíně, bývá obsažena jako ochranná přísada různých nátěrů, Hg je možno nalézt také v některých hnojivech a pesticidech. Přirozeně se Hg do prostředí dostává sopečnou činností a zvětráváním Hg ložisek, většina je ale do prostředí uvolňována lidskou činnosti. Hlavním zdrojem elementární rtuti je především spalování fosilních paliv a odpadů, těžba, metalurgie a chemický průmysl. Značná část Hg je uvolňována do atmosféry, z které po určité době dopadá zpět na zemský povrch (suchá, mokrá depozice) a kontaminuje vodu i půdu. V půdě je Hg relativně nepohyblivá, ve vodě sedimentuje. Některé mikroorganizmy jsou schopny vytvářet organické sloučeniny Hg schopné výrazné bioakumulace v potravních řetězcích.
Rtuť (Hg) je za normálních podmínek kapalným těžkým kovem stříbřité barvy. Hg je relativně špatným tepelným vodičem, na druhou stranu dobře vede elektrický proud. Přirozeně je Hg v zemské kůře velmi vzácná. Průměrný obsah činí kolem 0,1–0,3 mg/kg. Z dvaceti minerálů s obsahem rtuti je nejhojnější cinabarit, neboli rumělka (HgS), která je hlavním průmyslovým zdrojem rtuti. Rtuť snadno tvoří slitiny (amalgámy) skoro se všemi běžnými kovy, včetně stříbra, hliníku a zlata. S železem slitinu netvoří. Běžným oxidačním stavem je +1 a +2, výjimečně se vyskytuje ve stavu +3.
Rtuť a její sloučeniny je používána především v průmyslové výrobě. Velké množství Hg je spotřebováno při elektrolytické výrobě chlóru a alkalickcých hydroxidů. Na území ČR se takto vyrábí chlor ve Spolaně Neratovice a ve Spolchemii v Ústí nad Labem. Oba podniky v každé fázi výrobního procesu produkují velké množství plynných, kapalných i pevných odpadů s obsahem rtuti, které představují velké zatížení životního prostředí.
Díky snadné vazbě na zlato i stříbro je Hg používána při tzv. amalgamaci, tzn. získávání zlata/stříbra ze směsi látek (hq plní funkci katody). Hg je z výsledné sloučeniny oddělena např. kyselinou dusičnou.
Hq můžeme nalézt v drobných bateriích, je běžnou součástí elektrických výbojek a zářivých trubic. Nezastupitelné místo má v měřicích (teploměry, tlakoměry) a analytických (polarografie) přístrojích. Může být součástí hnojiv a pesticidů a jako ochranná složka v nejrůznějších nátěrech.
Podle Souhrnné správy Integrovaného registru znečištění za rok 2013 patřila Hg k poměrně často ohlašovaným látkám v únicích do ovzduší (39), v únicích do vody (19) i v přenosech v odpadech (50). Z uvedených úniků a přenosů bylo největší množství (téměř 14 tun) ohlášeno právě v přenosech v odpadech, což je mírný pokles oproti předchozímu roku. Úniky a přenosy Hg ohlašovaly zejména provozovny ze Středočeského kraje (18) a Moravskoslezského a Ústeckého kraje (13). Nejvyšší úniky Hg byly v roce 2013 ohlášeny společností EGEOSAN GROUP a.s., závod ekologických služeb, areál SPOLANA a.s., Neratovice.
V roce 2005 byla v EU přijata „Mercury Strategy“ mající za cíl citelně omezit emise Hg do prostředí. Hg je regulována nařízením REACH.
Největším světovým producentem Hg byla v roce 2013 Čína (1 350 tun).
Rtuť je velmi toxická látka, jejímž vlivem dochází ke zničení či porušení struktury bílkovin v buňkách. Organické sloučeniny rtuti mají mimořádně velkou schopnost hromadit se v organismech a přenášet se dále potravním řetězcem. Tato schopnost byla příčinou hromadných otrav, ke kterým došlo např. v zátoce Minamata (Japonsko), v prefektuře Niigata (Japonsko), či v Iráku.
Do lidského těla se rtuť dostává vdechováním, zažívacím traktem a difúzí pokožkou. Z těla se vylučuje až několik let. Byla nalezena například i v mléce kojících žen, které byly v kontaktu s tímto kovem. Biologický poločas rozpadu u člověka je pro elementární rtuť 58 dní, u anorganických sloučenin 30 - 60 dní a u dimethylrtuti 70 - 74 dní. Játra rychle kumulují rtuť a vylučují ji žlučí do střev. Dimethylrtuť je z 1/3 vyloučena z organismu a ze 2/3 vstřebána zpět do krve; v játrech se z dimethylrtuti částečně uvolňuje rtuť, která je opět žlučí vylučována do střev a je vázána na bílkovinný nosič (Holoubek, I. 2004).
Příznaky otravy: Páry dráždí dýchací cesty, kovová chuť v ústech, pálení na prsou v břiše, střevní problémy (kolika, průjem), poruchy centrální nervové soustavy, poruchy rovnovážného ústrojí a zraku, podrážděnost, bolesti hlavy, zapomnětlivost, únava, třes rukou, očních víček, jazyka, vypadávání zubů a šedý lem kolem zubních krčků, nechutenství, horečka, kašel, dušnost, poruchy ledvin a jater, slinění a zduření slinných žláz, vředy na rtech a v nejhorším případě smrt. Při požití je smrtelná dávka 1 g rtuti.
Chronické účinky na zdraví jsou dobře známy z japonské zátoky Minamata, kde byla v 50. letech rtuť volně vypouštěna do moře a prostřednictvím potravního řetězce se dostala do ryb konzumovaných místními obyvateli. V Iráku se pak v 50. - 70. letech opakovaně stalo, že organickou rtutí ošetřené obilí (určené pro setbu) bylo použito do potravin. V obou případech to způsobilo například poruchy až ochrnutí mozku či mentální retardaci u nově narozených dětí. K chronickým účinkům rtuti lze přičíst také poruchy reprodukce a obecně poškození nervové soustavy.
Hodnoceni karcinogenity rtuti závisí na její formě. Methylrtuť a její sloučeniny (organické formy rtuti) jsou hodnoceny IARC jako možné karcinogeny pro člověka (skupina 2B), zatímco elementární rtuť a její anorganické sloučeniny nejsou klasifikovány jako karcinogenní (skupina 3).
Tomoko Uemurová se narodila už fyzicky poškozená (oběť minamatské nemoci) - Foto: Zdeněk Thoma (c)
Přirozenými zdroji Hg v prostředí je především vulkanická činnost a eroze ložisek bohatých na Hg. Většina Hg v prostředí pochází z lidské činnosti. Primárním zdrojem Hg je spalovaní fosilních paliv a odpadů. Významné emise Hg dále produkuje hornický, metalurgický a chemický průmysl.
Většina rtuti je vypouštěna do atmosféry, značná část se do prostředí dostává také prostřednictvím odpadních vod a nakládáním s pevným odpadem.
V atmosféře je Hg mobilní, schopná kontaminovat i vzdálené lokality. Pozvolna podléhá suché i mokré depozici. V půdě je relativně nepohyblivá, neprosakuje do podzemních vod. Ve vodě sedimentuje. Vlivem mikrobiální činnosti může docházet k tvorbě vysoce toxických organických sloučenin, schopných bioakumulace v rámci potravních řetězců.
Jak se rtuť dostává do životního prostředí bylo částečně popsáno v části „Další informace“ a upřesňuje to i následující obrázek oběhu rtuti, převzatý z anglické publikace „Generations at Risk“ (Schettler, T., Solomon, G., Valenti, M., Huddle, A. 2000).
Tento obrázek ukazuje míru celkového ročního spadu (= depozice) rtuti na severní polokouli (převzato z: Holoubek, I. 2004).
Emisní limity:
V příloze č.1 k vyhlášce č. 356/2002 Sb. je stanoven emisní limit pro skupinu 2.19 znečišťujících látek zahrnující azbest, beryllium, kadmium, rtuť, thallium. Při hmotnostním toku emisí všech těchto znečišťujících látek vyšším než 1 g/h nesmí být překročena úhrnná hmotnostní koncentrace 0,2 mg/m3 těchto znečišťujících látek v odpadním plynu.
Pro spalovny odpad jsou stanoveny specifické emisní limity (vždy v mg/m3):
spalovny nebezpečných odpadů 0,1,
spalovny komunálních odpadů 0,08 a
spoluspalování odpadů 0,05
Pro pracovní prostředí platí limit koncentrace rtuti v ovzduší 50 000 ng/m3.
Pitná voda:
1 µg/l nejvyšší mezní hodnota (NMH) pro rtuť (vyhl. č. 252/2004 Sb.)
Balené kojenecké a pramenité vody:
nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,0005 mg/l (podle příl. č. 2 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)
Balené přírodní minerální vody:
nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,001 mg/l (podle příl. č. 1 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)
Povrchové vody:
Normy environmentální kvality pro útvary povrchových vod (nařízení vlády 401/2015).
NEK-NPK: 0,07 µg/l
NEK-NPK: norma environmentální kvality vyjádřená jako nejvyšší přípustná hodnota je nepřekročitelná. Není-li NEK-NPK stanovena nejvyšší přípustné hodnoty se nepoužijí.
Podzemní voda:
0,63 µg/l - hodnota indikátoru* znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.
Odpadní vody:
Prahová množství vypouštěných uvedených zvlášť nebezpečných látek obsažených v průmyslových odpadních vodách, při jejichž nedosažení není nutné vyžadovat denní 24 hodinové sledování: 7,5 kg/rok.
Hodnoty indikátorů* znečištění pro zeminy podle metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV – leden 2014 – částka 1).
Průmyslové plochy: 43 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 10 mg/kg sušiny.
Vyhláška 153/2016 Sb. stanoví v zemědělské půdě tzv. preventivní limity rizikových látek a prvků. Překročení těchto limitů může být za určitých podmínek rizikové a mělo by se v praxi promítnout do přijetí preventivních opatření (snížení vstupů rizikových látek do půdy).
Běžné půdy: 0,3 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Lehké půdy: 0,3 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohrožena zdravotní nezávadnost potravin nebo krmiv: 1,5 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohroženo zdraví lidí a zvířat: 20 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Vyhl. č. 221/2004 Sb. v příloze č. 2 stanovuje „Seznam nebezpečných látek a přípravků, jejichž uvádění na trh, do oběhu nebo používání je omezeno“ a pod bodem 19. uvádí omezení použití sloučenin rtuti následujícím způsobem:
1. Tyto látky nebo přípravky, které takové látky obsahují, se nesmějí používat:
a) k zabránění znečišťování povrchů způsobeného mikroorganismy, rostlinami nebo živočichy na:
- trupech lodí,
- koších, plovácích, sítích a jiném zařízení používaném k chovu ryb a měkkýšů,
- jakémkoliv částečně nebo zcela ponořeném zařízení;
b) při ošetření dřeva;
c) při impregnaci silně namáhaných průmyslových textilií a přízí určených pro jejich výrobu;
d) při úpravě průmyslových vod bez ohledu na jejich použití.
2. Na trh nebo do oběhu se nesmí uvádět baterie a akumulátory, které obsahují více než 0,0005 % hmot. rtuti.
3. Ustanovení bodu 2 se nevztahuje na knoflíkové články a na baterie složené z těchto článků, které obsahují méně než 2 % hmot. rtuti.
Protokol o těžkých kovech k LRTAP konvenci, který vstoupil v platnost 29. prosince 2003. ČR jej ratifikovala v srpnu 2002.
Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č. 450/2011 Sb.
| č. | číslo CAS | ohlašovaná látka | ohlašovací prahy v kg/rok | více informací | |||
|
A (ovzduší) |
B (voda) |
C (půda) |
D (odpady) |
o seznamu najdete | |||
| 21 | 7439-97-6 | rtuť a sloučeniny (jako Hg) | 10 | 1 | 1 | 5 | zde |
Vysvětlivky:
A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
C = ohlašovací práh pro emise do půdy
D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech
1) http://www.chem.unep.ch/mercury/ (Stránky Programu OSN pro životní prostředí věnované problematice rtuti)
2) http://www.irz.cz/sites/default/files/Souhrnna_zprava_2013_IRZ_C_web.pdf
3) http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2014/mcs2014.pdf
*Indikátory znečištění nenahrazují stanovené limitní koncentrace ostatních legislativních předpisů a v případech, kdy jsou tyto legislativní předpisy aplikovány, není použití indikátorů znečištění doporučeno.
Smyslem indikátorů znečištění je indikace míst s přítomností chemických látek vyžadující další zkoumání a hodnocení, zda výskyt škodliviny nereprezentuje riziko pro lidské zdraví. Obecně platí, že v místech, kde jsou koncentrace chemických látek nižší než hodnoty indikátorů, není další zkoumání vyžadováno.
Toto pravidlo neplatí pro: 1) významné plošně zvýšené koncentrace hodnocené chemické látky, které nepřekračují hodnotu indikátoru znečištění, 2) případy překročení příslušných legislativních ukazatelů (i když nebyla překročena hodnota indikátoru znečištění, 3) případy významného rizika nepříznivého vlivu na ekosystémy. V případech, kdy je prioritou ochrana ekosystému, je kromě indikátorů znečištění možné aplikovat jiné indikační hodnoty relevantní pro hodnocení ekologických rizik.
1) UNEP Chemicals 2003: Global Mercury Assessment Report. United Nations Environment Programme - Chemicals, February 2003.
2) Holoubek, I. 2004: Chemie životního prostředí IV. Polutanty s dlouhou dobou života v prostředí. Těžké kovy (HMs) – rtuť. RECETOX - TOCOEN and Associates, Brno 2004.
