Forskare från Monash University och Australian National University (ANU) har bedömt effekterna av höga halter av kvicksilver i sedimenten i Lake Macquarie i New South Wales på grund av närliggande koleldade kraftverk.

Många flodmynningar runt om i Australien riskerar att öka nivåerna av metallkontamination, särskilt kvicksilver (Hg) förorening från närliggande koleldade kraftverk och deras tillhörande askdammar.

Kunskap inom detta område kommer att hjälpa forskare att bestämma lämpliga Hg-reduceringsstrategier och ge bevis för att eftermontera kraftverk med utsläppskontrollverktyg som påsfilter och våtskrubber. Som en del av just denna forskning, fynd avslöjade att koleldade kraftverk bidrog till kvicksilverförorening i sediment i Lake Macquarie.

Koleldade kraftverk ligger ofta nära flodmynningar i Australien eftersom de fungerar som en vattenkälla för industriella processer i koleldade kraftverk. Större kolfyndigheter i Australien är ofta belägna nära kusten med större delen av befolkningen och industrier i Australien inom 50 km från kusten och nära befolkningscentra.

Trots den omfattande användningen av kolkraft i Australien – som genererar 60 procent av landets el – finns det liten förståelse för hur koleldade kraftverk har bidragit till Hg-ackumulering i akvatiska sediment.

Ledande forskare, Dr Anna Lintern från Institutionen för byggnadsteknik vid Monash University och Dr Larissa Schneider från ANU, anser att det är avgörande att förstå Hg-utsläppen från koleldade kraftverk och det resulterande ödet för Hg som hamnar i närliggande flodmynningar, så att lämpliga förvaltningsstrategier kan implementeras. Dessa förvaltningsstrategier inkluderar, påsfilter eller våt rökgasavsvavling som kontrollerar utsläpp till atmosfären, eller återvinning av vatten från askdammar för att förhindra översvämning till mottagande vatten.

"En viktig utmaning för att hantera förorening av vattenvägar är att identifiera källan till föroreningar. I samband med Hg, det är viktigt att identifiera om Hg i vattensystem kommer från atmosfäriska utsläpp, eller från askdammar i samband med koleldade kraftverk, så att riktade Hg-hanteringsstrategier kan utformas och pengar inte slösas bort på strategier som inte tar itu med den största källan till Hg, " sa Dr Lintern.

Vissa tidigare studier har använt Hg-isotoper, vilka är typer av Hg med olika antal neutroner producerade från olika miljö- och människorelaterade processer, att identifiera kvicksilverkällor och avgöra om den viktigaste källan till Hg som deponerats i akvatiska sediment var från ett koleldat kraftverk eller från jorderosion. Dock, med denna metod benägen att förändras genom naturliga processer, det är inte alltid korrekt.

Dr Lintern och Dr Schneider kommer att införliva ett nytt tillvägagångssätt som kan användas för att stödja isotopiska bevis för att avgöra var Hg kommer ifrån i de koleldade kraftverken.

Studien bedömde nivån av deposition och distribution av Hg i sedimenten i Lake Macquarie, som är en del av Hunter Region i New South Wales. Bedömningen gjordes med hjälp av flera bevislinjer, inklusive stratigrafiska register, statistisk, hydrodynamisk och atmosfärisk modellering.

"Som en del av denna studie, vi rekonstruerade den historiska avsättningen av Hg i sediment av sjön under de senaste 100 åren för att identifiera effekten av koleldade kraftverk och strategier för hantering av atmosfäriska utsläpp på Hg-nivåer i vattenlevande sediment. Vi använde sedan statistik, hydrodynamisk, partikeldensitet och atmosfärisk modellering för att identifiera om Hg i de akvatiska sedimenten kom från askdammar eller från atmosfäriska utsläpp från koleldade kraftverk, " förklarade Dr Lintern.

Dessa fynd från Lake Macquarie kan användas för att bättre förstå effekten av kolförbränning på Hg-ackumulering i Australien, därigenom fylla kunskapsluckan som identifierats av FN:s miljöprogram (UNEP) (UNEP, 2019).

"Australien är för närvarande i konflikt med många av sina traditionella internationella partners, som Japan, Förenta staterna, Kanada, Storbritannien, som har omfattande information om Hg-utsläpp och ackumuleringstrender i akvatiska sediment som går tillbaka till ungefär 1850-talet. Uppgifterna visar att i dessa länder, nuvarande Hg-ackumulering är 3,6 gånger större än vad den var före industrialiseringen. I Australien, Det krävs mer omfattande studier av hur Hg-ackumulering och nedfall har förändrat vattenförekomster från före byggandet av kraftverk till modern tid, " sa Dr Schneider.

Resultaten som identifierats som en del av denna forskning har förmågan att tillämpas i andra vattensystem globalt för att underlätta beslutsfattande angående övervakning och mildring av Hg-föroreningar från koleldade kraftverk.