Zavedanje, da z živim srebrom kontaminirano območje v Idriji ni odgovorno zgolj sebi, pač pa širšemu območju, prek Posočja do Jadranskega morja, počasi pronica v zavest ljudi. Po več kot 25 letih od konca obratovanja rudnika živega srebra je ta kovina še vedno v zraku, tleh in vodi. Reka Idrijca jo odnaša naprej v Sočo, ta pa v Tržaški zaliv, kjer se v obliki strupenega metil živega srebra kopiči v ribah. Kontaminiranih okolij, kakršno je zaradi rudniške dediščine idrijsko, je po svetu veliko, zato želijo slovenski raziskovalci razviti metode in orodja za nadzor in ravnanje z obremenjenimi okolji, tako prispevati k namenskemu gospodarjenju z obremenjenim okoljem ter preprečiti negativne posledice za zdravje ljudi in ekosistemov.

Obnašanje živega srebra (Hg) v okolju je zelo zapleteno. Strokovnjaki še ne razumejo v celoti mehanizmov in procesov, ki vplivajo na njegovo biološko razpoložljivost, kopičenje in prenos v geo- in biosferi. Zaradi edinstvene lastnosti živega srebra, da je kot edina kovina pri sobni temperaturi hlapen, pa se je z dobo industrializacije njegova koncentracija v svetovni atmosferi potrojila. Ta mesec se je začela velika triletna raziskava o prenosu živega srebra iz Idrije prek Soče do Tržaškega zaliva, ki jo vodi dr. Milena Horvat, vodja odseka za znanosti o okolju na inštitutu Jožefa Stefana (IJS).

Z vplivom živega srebra na ljudi in okolje se ukvarja že desetletja. Strokovno in finančno obsežen projekt, ocenjen na 600.000 evrov, bo večinoma potekal v sodelovanju strokovnjakov z IJS in ljubljanske fakultete za gradbeništvo. Raziskava se bo osredotočala na prisotnost živega srebra v Idriji z okolico ter na to, kako se prenaša po rekah Idrijci in Soči naprej v Tržaški zaliv. S strupeno kovino močno obremenjeno okolje v Idriji ima vpliv na več sto kilometrov oddaljene kraje, živo srebro pa se kopiči v morskem življu, posebno v ribah, ki se pogosto znajdejo na našem jedilniku. Metil živo srebro (MMHg) v ribah je glavni vir izpostavljenosti človeka, vseh odgovorov na vprašanje o poti njegovega vnosa v morske organizme pa strokovnjaki še vedno nimajo.

Podpisnice minamatske konvencije so se zavezale, da je živo srebro strupeno, zato bodo morale uravnotežiti gospodarske in okoljske interese za zmanjšanje sproščanja te kovine v okolje. FOTO: Jože Suhadolnik/Delo

Z raziskavo bi zato radi pojasnili kompleksnost kroženja te kovine na širšem območju porečij Idrijce in Soče ter prenos in usodo živega srebra v obalnem območju. Poleg tega si želijo najti odgovore na vprašanja, kolikšen delež živega srebra v Tržaškem zalivu kaže pripisati rudniški dediščini in kolikšen delež pride v Jadransko morje iz drugih virov, kot so ostanki Hg na območju soške fronte, industrija v Italiji ter globalno odlaganje živega srebra, nato pa podati priporočila za dolgoročno gospodarjenje z obremenjenim okoljem.

Vprašanj in izzivov je veliko. Pustiti živo srebro tam, kjer je? Kako gospodariti z gozdovi na kontaminiranem območju? Kaj storiti v primeru potrebe po gradnji hidroelektrarne na Idrijci, saj bi ta nenadoma postala razlog za kopičenje živega srebra na enem mestu? Kaj bi to pomenilo za ribištvo? Je po drugi strani sploh pametno posegati v občutljivo okolje ali je bolje pustiti, da si narava sama opomore? Z modernimi orodji, ki temeljijo na uporabi stabilnih izotopov živega srebra, bodo po besedah Milene Horvat poskušali najti čim več odgovorov ter zakoličiti najbolj optimalne načine ravnanja za druga kontaminirana okolja po svetu.

Izotopske tehnike za sledenje virom živega srebra

»Težav z živim srebrom se ne da reševati zgolj v mestu, kjer je dolga stoletja deloval rudnik, pač pa je potreben pristop na širši ravni. Študija, opravljena v okviru minamatske konvencije, je pokazala, da v Sloveniji, kar zadeva emisije, ni tak problem zdajšnja industrija, temveč pretekla industrijska dejavnost. V Idriji so žgalniške ostanke odlagali v neposredno okolico, jih sipali v Idrijco, voda pa jih je nato odnašala prek Soče v Tržaški zaliv. Imamo približne podatke, koliko živega srebra je še v Idriji in okolici – okoli 12.000 ton od celotno ocenjenih emisij, ki znašajo 37.000 ton. V raziskavi pred desetimi leti smo odkrili, da v Tržaški zaliv dolvodno vsako leto pride približno 1,5 tone živega srebra,« pojasnjuje strokovnjakinja.

V vodnih sistemih se živo srebro lahko pretvori v metil živo srebro, ki je močan nevrotoksin. Infografika: Delo

Odloženo živo srebro je razpršeno na širšem območju Soče in Tržaškega zaliva, zato ga ni mogoče odstraniti iz celotnega območja. Če bi na primer počistili nekaj najbolj občutljivih točk, bi odnos Hg v Tržaški zaliv zmanjšali za 25 do 30 odstotkov, finančni strošek pa bi bil nepredstavljivih 25 milijonov evrov.

»Lahko pa spremljamo dogajanje in ob velikih spremembah ustrezno ukrepamo. Z izboljšano opremo oziroma izotopskimi tehnikami danes namreč lahko izsledimo živo srebro, ki pride v Tržaški zaliv iz Idrije, in ugotovimo, kolikšen delež omenjene poldruge tone kaže pripisati izpustom iz globalne atmosfere in drugim virom,« še dodaja sogovornica. Živo srebro je sestavljeno iz več naravnih izotopov, razmerja med njimi bodo strokovnjakom povedala več o virih vnosa v Jadransko morje, pa tudi o mobilnosti in reaktivnosti ter zlasti o prenosu v biološke sisteme.

Posebni vzorčevalniki z biosenzorskim sistemom

V raziskavi bodo zajeli ključne dele okolja – tla, zrak in vodo. Postavili bodo nekaj merilnih točk, na katerih bodo kontinuirano zajemali podatke. Pri analizi zraka jim bodo v pomoč posebni pasivni dozimetri, pri analizi vode iz Idrijce, Soče in Tržaškega zaliva pa mreža najmanj 15 merilnih točk, s katerimi bodo spremljali vsebnost Hg. Nova raziskava bo v primerjavi s tisto pred desetimi leti – kar za živo srebro sicer ne pomeni prav dolge dobe – bistveno boljša v eksperimentalnem delu.

»Ne bomo raziskali le za Hg pomembnih okoljskih parametrov, pač pa tudi kakovost in lastnosti vode, koliko je v njej suspendiranih delcev, ali so prisotna nekatera hranila, ki pridejo s poljedelskih površin, kaj se izlije v vodo iz čistilne naprave. To vse vpliva na dogajanje in usodo Hg v vodnem okolju. Raziskali bomo prisotnost tistih bakterijskih združb v vodi, ki so odgovorne za pretvorbo anorganskega živega srebra v organskega. Tako bomo ugotovili, kakšna je možnost privzema na posameznem prehranskem nivoju,« še pojasnjuje Milena Horvat. Opravili bodo tudi kompletno analizo kemijskih oblik Hg, ki so prisotne v vodi, sedimentu in organizmih, ter raziskali izotopsko sestavo Hg v teh vzorcih. Na ta način bo jasen delež živega srebra, ki je povezan z rudarjenjem, in tistega, ki ni.

»Ko bomo dobili te podatke, jih bomo spravili v matematična modelna orodja, ki bodo lahko pravilno napovedovala usodo živega srebra za daljša obdobja ob upoštevanju sprememb rabe okolja in predvsem dogajanje, ki ga prinašajo prihodnje podnebne spremembe. Nekaj poskusov simulacije naravnega dogajanja bomo opravili tudi v laboratoriju na našem inštitutu ter specifične reakcijske mehanizme in reakcijske konstante določali v nadzorovanem okolju. Poskusi bodo izvedeni na način, ki predstavlja dogajanja v resničnem okolju, kar doslej ni bila praksa,« razlaga vodja projekta.

Večja epidemiološka raziskava o vplivu živega srebra oziroma radona na prebivalce Idrije z okolico ni bila nikoli narejena. FOTO: Leon Vidic/Delo

Poleg tega bodo razvijali nove senzorske sisteme, s katerimi bodo določili zgolj tisto frakcijo Hg, ki vstopa v biološke sisteme oziroma se akumulira v prehranskih verigah, zlasti v ribah. »To je povsem nova tehnologija. Vnaprej pripravljeni posebni vzorčevalniki, ki bodo opremljeni z biosenzorskim sistemom, se bodo odzivali le na posamezno frakcijo celotnega vzorca živega srebra, ki je biorazpoložljiva in z vidika nevarnosti najbolj pomembna. Tako bomo lahko kontinuirano spremljali dogajanje v vodnem okolju in dovolj zgodaj zaznali pojavnost teh oblik v njem. Dosedanja praksa je namreč taka, da se analize vode opravljajo redko, kar pa le malo pove o potencialni nevarnosti Hg. Če nam bo razvoj tehnologije uspel tako, kot smo si zastavili, bodo lahko meritve v vodnem okolju zelo enostavne in se bodo izvajale kontinuirano. Pomemben pa je tudi finančni vidik takih analiz, saj bodo njihove cene manjše vsaj za faktor 10. Zaradi enostavnosti jih bodo lahko opravljali tudi manj usposobljeni laboratoriji,« dodaja dr. Milena Horvat.

Tehnološko zelo pomemben in inovativen del triletnega projekta, ki ga financira agencija za raziskovalno dejavnost, bo dobrodošla podpora tudi drugim državam, ki se ubadajo s problematiko z živim srebrom onesnaženih okolij – teh je po svetu več tisoč.