สารปรอทในสิ่งแวดล้อม ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์ ภาควิชาวิศวกรรมสุขาภิบาล คณะสาธารณสุข ศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล 19 มิถุนายน 2557 ณ โรงแรมอมารีแอร์พอร์ต ดอนเมือง

ปรอท (Mercury) สัญลักษณ์ทางเคมี – Hg ลักษณะเป็นโลหะเหลวสีเงิน นำไฟฟ้า และผสมกับโลหะอื่นๆ ได้ดี สามารถระเหยเป็นไอได้ที่อุณหภูมิห้อง ไอปรอทไม่มีสี และไม่มีกลิ่น สารประกอบของปรอทมีหลายรูปแบบ ทำให้คงอยู่ในวัฎจักร สิ่งแวดล้อมได้นาน ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์

รูปแบบของปรอทในสิ่งแวดล้อม ธาตุ (Elemental) – Hg0 สารประกอบปรอทอนินทรีย์ (Inorganic mercury compounds) – mercurous chloride (Hg2Cl2); – mercuric fulminate (HgOCN2); – mercuric sulfide (HgS) สารประกอบปรอทอินทรีย์ (Organic mercury compounds) – methylmercury (MeHg); ethylmercury ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์

Methylmercury (toxic) MERCURY CYCLING Elemental mercury (volatile) Mercuric compounds (water-soluble) ATMOSPHERE Hg(0) Hg(II) oxidation re-emission deposition SURFACE RESERVOIRS (Ocean, Land) Hg(0) Hg(II) reduction microbes MeHg Methylmercury (toxic)

กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับวัฎจักรปรอท การระบายจากแหล่งระบายสู่บรรยากาศ (Emission) การเปลี่ยนรูปและการเคลื่อนย้ายสารในบรรยากาศ (Transformation and transportation) การตกสะสมจากบรรยากาศสู่แหล่งน้ำ ดิน และ ตะกอน (Deposit) การระบายกลับสู่บรรยากาศจากแหล่งน้ำ ดิน และ ตะกอน (Re-emission) ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์

Mercury cycling & Bioaccumulation Note: Hg(II) – reactive Hg(p) – particulate Hg(0) – elemental http://jpmph.org/ArticleImage/0056JPMPH/jpmph-45-335-g001-l.jpg

Mercury Transformation and Transport Hg0 คงตัวในบรรยากาศได้นานเป็นปี Hg(II) จะตกสะสม (deposition)ได้เร็วกว่า ระยะเวลาคงตัวใน บรรยากาศจึงเป็นเพียงระดับชั่วโมง จนถึงเป็นเดือน แต่ Hg(II) ที่ติดกับอนุภาค (Hg(p)) ถ้ามีขนาดเล็กพอ จะคงตัวอยู่ใน บรรยากาศได้นานแบบเดียวกับ Hg0 ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์

ปัญหามลพิษของปรอท ระดับโลก (global) – ปรอทในรูป Hg0 และ Hg(p) เป็นตัวการสำคัญ เพราะคงตัวในบรรยากาศได้นาน สามารถเคลื่อนที่ในบรรยากาศได้ ไกล (globally transportation) ระดับภูมิภาค (regional) หรือท้องถิ่น (local) – ส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้อง กับปรอทในรูป Hg(II) เพราะตกสะสม (deposition)ได้เร็ว ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์

กระบวนการ Methylation Biotransformation – เกี่ยวข้องกับแบคทีเรีย Sulfate reducing bacteria (SRB) Methylation เกิดขึ้นภายในเซลล์ของแบคทีเรีย Hg2+ HgS enzymatic methylation MeHg Microbial cell ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์

Methylation & Bioaccumulation http://bengarrison.com/data/images1/biomagnification.jpg Methylation เป็นขั้นตอนสำคัญของ การส่งผ่านปรอทเข้าสู่ห่วงโซ่อาหาร โดยเริ่มจาก food web ในแหล่งน้ำ Methylmercury (MeHg) สะสมใน เนื้อเยื่อปลา ปลายิ่งตัวใหญ่ ยิ่งสะสม MeHg มาก

ปรอทในข้าว ข้าวสะสมปรอททั้งในรูปสารอนินทรีย์ และ MeHg ปรอทที่สะสมในส่วนที่พ้นดินของต้นข้าว มาจากปรอทในบรรยากาศ เป็นแหล่งสำคัญ (ผ่านทางปากใบ) MeHg สามารถผ่านออกจากระบบทางเดินอาหารเข้าสู่กระแส เลือดได้ดีกว่า Hg2+

Wang X. (2014). Growing rice aerobically markedly decreases mercury accumulation by reducing both Hg bioavailability and the production of MeHg. Environ. Sci. Technol., 48 (3), 1878–1885.

แหล่งที่มาของปรอท ธรรมชาติ (Natural source) – การระเบิดของภูเขาไฟ การระบายจากทะเล (re-emission) กิจกรรมของมนุษย์ (Anthropogenic source) การทำเหมืองแร่ทอง โดยเฉพาะเหมืองขนาดเล็ก การเผาไหม้ถ่านหิน เชื้อเพลิงฟอสซิล การเผาขยะ กากของเสีย โดยเฉพาะที่มีปรอทปนเปื้อน การใช้เป็นสารประกอบในผลิตภัณฑ์ หรือกระบวนการผลิตใน ภาคอุตสาหกรรม ผศ.ดร.โสภา ชินเวชกิจวานิชย์

แหล่งที่มาของปรอท http://www.ess.uci.edu/~cdholmes/images/holmes2012_HgCycle.png

แหล่งระบายปรอทสู่สิ่งแวดล้อม เนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ Artisanal and small-scale gold production Coal combustion Relative contributions to estimated emissions to air from anthropogenic sources in 2010. Source:  United Nations Environment Programme (UNEP), Global Mercury Assessment, 2013

Buladu Gold Mine, Indonesia Tromol process Excavation Crushing Amalgamation Open burning ภายในบ้าน Do panning in river Amalgamation at home Open burning Reseachers : Mr. Anwar Mallongi Assoc Prof. Poranee Pataranawat, PhD

Mineral ore pulley Mine pit Mine pit Mineral ore pulley Excavation

Crushing Hydraulic mechanical crusher Mineral ore crushing Individual manual crushing Individual manual crushing Crushing

Amalgamation Mineral ore loading A set of tromol Loading stones Leafs loading Amalgamation

Recovered gold Amalgam squeezing Chamber Open burning Gold weighting Parachute cloth Gold weighting Recovered gold Recovered gold

Panning in contaminated river mouth

เหมืองทองเขาพนมพา จังหวัดพิจิตร นักวิจัย : นส.อัญชลี สมงาม นส.ศศิลักษณ์ ตีทอง

เหมืองทองเขาพนมพา จังหวัดพิจิตร

Thank you