Onderzoekers van Monash University en Australian National University (ANU) hebben de impact beoordeeld van hoge niveaus van kwik in de sedimenten van Lake Macquarie in New South Wales als gevolg van nabijgelegen kolengestookte elektriciteitscentrales.

Veel estuaria in Australië lopen het risico op toenemende metaalverontreiniging, met name kwikverontreiniging (Hg) van nabijgelegen kolencentrales en de bijbehorende asdammen.

Kennis op dit gebied zal onderzoekers helpen bij het bepalen van de juiste Hg-beperkende strategieën en bewijs leveren voor het achteraf uitrusten van energiecentrales met emissiebeheersingsinstrumenten zoals zakfilters en natte wassers. Als onderdeel van dit specifieke onderzoek, bevindingen onthulden dat kolengestookte elektriciteitscentrales hebben bijgedragen aan kwikverontreiniging in sedimenten in Lake Macquarie.

Kolencentrales staan ​​vaak in de buurt van estuaria in Australië, omdat ze fungeren als waterbron voor industriële processen in kolencentrales. Grote steenkoolvoorraden in Australië bevinden zich vaak in de buurt van de kust, waarbij het grootste deel van de bevolking en industrieën in Australië zich binnen 50 km van de kustlijn en dicht bij bevolkingscentra bevinden.

Ondanks het uitgebreide gebruik van kolengestookte energie in Australië - dat 60 procent van de elektriciteit van het land genereert - is er weinig begrip van hoe kolengestookte elektriciteitscentrales hebben bijgedragen aan de accumulatie van Hg in watersedimenten.

Hoofdonderzoekers, Dr. Anna Lintern van de afdeling Civiele Techniek aan de Monash University en Dr. Larissa Schneider van ANU, geloven dat het van cruciaal belang is om de Hg-emissies van kolengestookte elektriciteitscentrales te begrijpen en het resulterende lot van Hg dat in nabijgelegen estuaria terechtkomt, zodat de juiste beheerstrategieën kunnen worden geïmplementeerd. Deze managementstrategieën omvatten, zakkenfilters of natte rookgasontzwaveling die atmosferische emissies beheersen, of het recyclen van water uit asdammen om overstroming in ontvangende wateren te voorkomen.

"Een belangrijke uitdaging bij het beheersen van verontreiniging van waterwegen is het identificeren van de bron van verontreinigingen. In de context van Hg, het is belangrijk om vast te stellen of Hg in aquatische systemen afkomstig is van atmosferische emissies, of uit de asdammen van kolencentrales, zodat gerichte Hg-beheerstrategieën kunnen worden ontworpen en er geen geld wordt verspild aan strategieën die de grootste bron van Hg niet aanpakken, "zei dr. Lintern.

Sommige eerdere studies hebben Hg-isotopen gebruikt, welke typen Hg zijn met verschillende aantallen neutronen geproduceerd door verschillende milieu- en mensgerelateerde processen, om bronnen van kwik te identificeren en te bepalen of de belangrijkste bron van Hg dat in watersedimenten is afgezet, afkomstig was van een kolengestookte elektriciteitscentrale of van bodemerosie. Echter, met deze methode vatbaar voor verandering door natuurlijke processen, het is niet altijd nauwkeurig.

Dr. Lintern en Dr. Schneider zullen een nieuwe benadering toepassen die kan worden gebruikt om isotopisch bewijs te ondersteunen om te helpen bepalen waar Hg vandaan komt in de kolengestookte elektriciteitscentrales.

De studie beoordeelde het niveau van depositie en distributie van Hg in de sedimenten van Lake Macquarie, dat deel uitmaakt van de Hunter Region in New South Wales. De beoordeling werd gedaan met behulp van meerdere bewijslijnen, inclusief stratigrafische records, statistisch, hydrodynamische en atmosferische modellering.

"Als onderdeel van dit onderzoek we hebben de historische afzetting van Hg in sedimenten van het meer van de afgelopen 100 jaar gereconstrueerd om de impact van kolengestookte elektriciteitscentrales en atmosferische emissiebeheerstrategieën op Hg-niveaus in watersedimenten te identificeren. Vervolgens gebruikten we statistische, hydrodynamisch, deeltjesdichtheid en atmosferische modellering om te bepalen of Hg in de watersedimenten afkomstig was van asdammen of van atmosferische emissies van kolengestookte elektriciteitscentrales, " verklaarde Dr. Lintern.

Deze bevindingen van Lake Macquarie kunnen worden gebruikt om de impact van steenkoolverbranding op de Hg-accumulatie in Australië beter te begrijpen, daarmee de kennislacune opvullen die is vastgesteld door het Milieuprogramma van de Verenigde Naties (UNEP) (UNEP, 2019).

"Australië staat momenteel op gespannen voet met veel van zijn traditionele internationale partners, zoals Japan, de Verenigde Staten, Canada, Verenigd Koninkrijk, die uitgebreide informatie hebben over Hg-emissies en accumulatietrends in aquatische sedimenten die teruggaan tot ongeveer 1850. Uit de gegevens blijkt dat in deze landen, de huidige Hg-accumulatie is 3,6 keer groter dan vóór de industrialisatie. In Australië, er zijn meer uitgebreide studies nodig over hoe Hg-accumulatie en -afzetting waterlichamen hebben veranderd van vóór de bouw van energiecentrales tot het moderne tijdperk, "zei Dr. Schneider.

De bevindingen die als onderdeel van dit onderzoek zijn geïdentificeerd, kunnen worden toegepast op andere aquatische systemen wereldwijd om de besluitvorming te ondersteunen met betrekking tot het monitoren en verminderen van Hg-vervuiling door kolengestookte elektriciteitscentrales.