Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Att kvicksilver (Hg) är hälsofarligt har varit känt under lång tid. En av de farligaste formerna av kvicksilver är metylkvicksilver (MeHg) som ackumuleras i organiskt material. Det finns däremot kvarstående kunskapsluckor om kvicksilver, exempelvis hur metylering och reduktion varierar under året och mellan olika typer av marker. Detta arbete har sammanställt och analyserat data insamlat under året från bäckvatten som dränerar skogsjordar och våtmarksjordar för att studera reduktion och metylering av oorganiskt kvicksilver (Hg(II)), samt kopplingen mellan dessa och redoxpotential, mätt som kvoten av järn och sulfat. Arbetet undersökte även tidigare använt tillvägagångssätt för att avgöra hur mycket MeHg som var nybildat och hur mycket som utgjorts av en ökad mobilisering efter slutavverkning i skogsjordar med data från hela året. Resultaten visade cykliska trender över året för reduktion av Hg(II), bildning av MeHg och redoxpotential. Metylering och reduktion var som störst under sommaren medan redoxpotentialen var som lägst. Jämförelser mellan olika typer av skogsjordar och våtmarksjordar i Sverige visade att metyleringsomsättning inte skiljer sig åt dramatiskt och andelen MeHg är ungefär lika stor i alla områden med samma deposition. Hög mikrobiell aktivitet hos reducerande bakterier, tillgång till lättnerbrytbart organiskt material och till syrefria miljöer i marken under perioder med liten avrinning antas vara orsaker till likheten mellan marktyper och årlig cyklicitet. Slutligen gick det inte att använda tidigare tillvägagångssätt för att skilja nybildat MeHg från mobiliserat MeHg. Anledningen var att kvicksilverreduktionen under året var för stor att bortse från vilket gjorde att tidigare använt tillvägagångssätt gav upphov till orimliga resultat

The fact that mercury (Hg) is dangerous to health has been known for a long time. One of the most toxic forms of mercury is methyl mercury (MeHg) which accumulates in organic matter. There are remaining knowledge gaps regarding mercury, such as how methylation and reduction varies during the year and between different types of soil. This study has compiled and analysed data collected during the year from stream water that drains forest soils and wetlands to study reduction and methylation of inorganic mercury (Hg (II)), and the link between them and redox potential, measured as the ratio of iron and sulphate. The study also investigated previously used methods to determine how much MeHg was newly formed and how much was caused by increased mobilization after final harvest in forest soils with data from the whole year. The results showed cyclical trends throughout the year for reduction of Hg(II), formation of MeHg and redox potential. Methylation and reduction were greatest during the summer, while redox potential was lowest. Comparisons between different types of forest soils and wetlands in Sweden showed that methylation rates did not differ dramatically and the proportion of MeHg is approximately equivalent in all areas with similar deposition. High microbial activity of reducing bacteria, access to readily degradable organic matter and oxygen-free environments in soils during periods of low run-off are believed to be causes of the similarity between soil types and annual cyclicity.
Finally, previous methods could not be used to distinguish newly formed MeHg from mobilized MeHg. The reason was that the reduction of mercury during the year was too significant to overlook, which led to previously used method being unable to estimate reasonable results.