Умножение уровней ртути в атмосфере, связанное с деятельностью человека

к Хироши Танака
5 Комментарии
Atmospheric Mercury Increase

Исследование показало, что с 1500 года нашей эры человеческие усилия увеличили присутствие ртути в атмосфере в семь раз. Используя диоксид серы в качестве маркера вулканической деятельности, был сделан вывод, что антропогенные источники, такие как сжигание угля и промышленные процессы, являются основными причинами повышенных концентраций ртути, наблюдаемых в настоящее время в атмосфере.

Исследование устанавливает доиндустриальный стандарт содержания ртути в атмосфере путем расчета вулканического вклада.

Исследование, проведенное в Гарвардской школе инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), показало, что деятельность человека привела к семикратному увеличению концентрации ртути в атмосфере с начала индустриальной эпохи около 1500 года нашей эры.

Инновации в методах оценки выбросов ртути

Под руководством Элси М. Сандерленд, профессора химии окружающей среды Фреда Кавли, а также профессора наук о Земле и планетах, ее команда сформулировала новый подход для точного определения годовых выбросов вулканической ртути. Эта цифра в сочетании с компьютерным моделированием сыграла важную роль в моделировании уровней ртути в атмосфере до значительного воздействия человека.

Оценка уровня ртути до индустриализации

По оценкам команды, среднее естественное содержание ртути в атмосфере составляло около 580 мегаграммов до того, как оно увеличилось под воздействием человека. Напротив, данные 2015 года показывают, что запасы ртути в атмосфере увеличились примерно до 4000 мг, что почти в семь раз превышает естественный уровень, постулируемый в исследовании.

Это неравенство во многом объясняется антропогенными выбросами ртути из таких источников, как угольные электростанции, сжигание отходов, промышленная деятельность и процессы добычи полезных ископаемых.

Расшифровка цикла Меркурия

Сандерленд, старший научный сотрудник исследования, подчеркнул важность метилртути, высокотоксичного нейротоксичного соединения, которое биоаккумулируется в водных обитателях и людях. Понимание цикла ртути, который естественным образом поддерживается вулканической деятельностью, обеспечивает цель для политики сокращения выбросов ртути и расширяет наше понимание воздействия на окружающую среду, вызванного деятельностью человека.

Результаты были задокументированы в письмах о геофизических исследованиях.

Сложности измерения ртути

Несмотря на значительное воздействие на здоровье человека, фактическое количество ртути в атмосфере относительно невелико, что затрудняет ее обнаружение из космоса. Концентрация ртути в кубическом метре воздуха может составлять всего лишь нанограмм, что делает спутниковое обнаружение непрактичным.

Исследователи прибегли к использованию альтернативного химического вещества, которое выделяется вместе с ртутью. В данном случае в качестве маркера использовался диоксид серы, преобладающий в вулканических выбросах.

Использование диоксида серы в качестве индикатора

Бенджамин Гейман, докторант SEAS, указал на видимость диоксида серы с помощью спутниковых технологий. Использование его в качестве замены ртути позволяет исследователям точно определять выбросы вулканической ртути как во времени, так и в пространстве.

С помощью зарегистрированных соотношений ртути и диоксида серы в вулканических газах команда смогла определить уровни ртути, возникающие в результате вулканической активности. Кроме того, они использовали атмосферную модель GEOS-Chem, чтобы проследить, как вулканическая ртуть распространяется по всему миру.

Влияние выбросов вулканической ртути

Расследование показало, что, хотя ртуть из вулканических источников смешивается с атмосферой и может переноситься далеко от места своего происхождения, такие выбросы ответственны за лишь незначительную часть уровней ртути на земле в большинстве мест на Земле. Тем не менее, есть регионы, включая Южную Америку, Средиземноморье и Тихоокеанское огненное кольцо, где вулканическая ртуть существенно усложняет мониторинг антропогенных выбросов.

Гейман подчеркнул изменчивость природных источников ртути в таких местах, как Гавайи, что влияет на точность оценок антропогенного воздействия на уровни ртути с течением времени. Такое понимание помогает учитывать естественные колебания вклада вулканической ртути, особенно в районах, где это воздействие далеко не незначительно.

Доклад Бенджамина М. Геймана, Колина П. Текрея, Дэниела Дж. Джейкоба и Элси М. Сандерленд под названием «Воздействие вулканических выбросов на глобальный биогеохимический цикл ртути: данные спутниковых наблюдений и моделирования химического переноса» от 1 ноября 2023 г. , опубликовано в журнале Geophysical Research Letters с DOI: 10.1029/2023GL104667.

В исследовании также упоминаются Колин Текрей и Дэниел Дж. Джейкоб, профессор химии атмосферы и экологической инженерии семьи Васко Маккоев, как соавторы.

Национальный научный фонд предоставил финансирование для этого исследования.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) об увеличении содержания ртути в атмосфере

Каково значение семикратного увеличения содержания ртути в атмосфере?

Семикратное увеличение содержания ртути в атмосфере с 1500 г. н. э. указывает на значительное влияние деятельности человека, такой как промышленные процессы и сжигание угля, на окружающую среду. Это увеличение имеет важное значение, поскольку ртуть является мощным нейротоксином, который может накапливаться в организмах, включая человека, по пищевой цепи, особенно при употреблении рыбы.

Как был установлен естественный фоновый уровень содержания ртути в атмосфере?

Исследователи оценили выбросы от извержений вулканов, которые являются естественными источниками ртути, чтобы установить базовый уровень. Они использовали диоксид серы в качестве показателя для моделирования доантропогенных уровней ртути, что позволило провести сравнение с нынешними повышенными уровнями.

Какие проблемы возникают при обнаружении атмосферной ртути?

Ртуть трудно обнаружить в атмосфере из-за ее чрезвычайно низкой концентрации — всего около нанограмма на кубический метр воздуха. Этот низкий уровень распространенности делает его практически невидимым для спутникового обнаружения, что требует использования косвенных методов, таких как использование диоксида серы в качестве показателя для оценки.

Почему важно понимать природный цикл ртути?

Понимание естественного цикла выбросов ртути, в первую очередь в результате вулканической деятельности, имеет решающее значение для установления базовых целей политики сокращения выбросов ртути. Это также помогает оценить полную степень влияния человека на окружающую среду, что важно для принятия обоснованных решений относительно защиты окружающей среды и здоровья населения.

Как вулканические выбросы влияют на глобальный уровень ртути?

Вулканические выбросы способствуют повышению глобального уровня ртути, но они ответственны лишь за небольшой процент приземных концентраций в большинстве районов планеты. Однако в регионах со значительной вулканической активностью, таких как Южная Америка, Средиземноморье и Тихоокеанское огненное кольцо, вулканические выбросы могут скрыть масштабы антропогенного загрязнения ртутью.

Какая новая методология была разработана для оценки выбросов ртути от вулканов?

Исследовательская группа разработала новую методологию, которая включает использование атмосферной модели GEOS-Chem и диоксида серы в качестве показателя для оценки количества ртути, выбрасываемой вулканами. Такой подход позволяет более точно оценить как природные, так и антропогенные выбросы ртути.

Кто руководил исследованием уровня ртути в атмосфере и какие учреждения в нем участвовали?

Исследование возглавила Элси М. Сандерленд, профессор химии окружающей среды Фреда Кавли и профессор наук о Земле и планетах Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS). Соавторами исследования выступили Колин Текрей и Дэниел Джейкоб, а финансирование предоставил Национальный научный фонд.

Подробнее о повышении уровня ртути в атмосфере

Вам также может понравиться

5 Комментарии

Дэйв Смит 1ТП2Т - 1ТП3Т

Цифры довольно шокирующие, заставляют задуматься, что на самом деле можно сделать, чтобы обратить вспять такую тенденцию? или уже слишком поздно для этого

Отвечать
Майк Джонсон 1ТП2Т - 1ТП3Т

интересное чтение, но я думаю, что вы, возможно, переоценили влияние человеческой деятельности на уровень ртути, а как насчет других природных источников?

Отвечать
Сара К. 1ТП2Т - 1ТП3Т

Я понимаю важность, но кажется, что вулканической активности уделяется много внимания, уверены ли мы, что это основной естественный вклад здесь?

Отвечать
Линда Б 1ТП2Т - 1ТП3Т

Я прочитал статью, она действительно заставляет задуматься о промышленной революции и всем, что за ней последовало, я думаю, это не только хорошо для экономики

Отвечать
Джон Адамс 1ТП2Т - 1ТП3Т

приятно видеть, что подобные исследования, финансируемые NSF, показывают, что мы серьезно относимся к проблемам окружающей среды, по крайней мере, некоторые из нас относятся к этому серьезно.

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский