Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 344

Úrovně olova a rtuti v některých částech moří se výrazně snížily

Nedávný výzkum MAAE (Mezinárodní agentury pro atomovou energii) za použití jaderné techniky prokázal, že konkrétní opatření, zejména zákaz olovnatého benzínu a omezení vypouštění rtuti vedly v posledních 10 až 15 letech k značnému poklesu úrovně znečištění mořské vody. MAAE studuje izotopovými technikami mořské sedimenty v různých místech a může velmi přesně dokázat, kde konkrétní opatření pomáhají.

Fotogalerie (2)
Obsah rtuti v sedimentech zátoky Cartagena. Různá hloubka sedimentů odpovídá různým letům, kdy se ukládaly. (Kresba MD)

Lidské činnosti, zejména průmysl a zemědělství, mohou mít významný dopad na životní prostředí v důsledku uvolňování znečišťujících látek do moře. Nový výzkum ukázal, že poté, co vládní regulace zakázaly některé ekologicky závadné postupy, mohou se trendy znečištění moře obrátit.

Olovo (Pb)

Uvolnit olovo do životního prostředí může mnoho různých aktivit, jako je těžba nebo tavení kovů v metalurgii či spalování uhlí. Stejně tak se do přírody dostává olovo z baterií, barev, keramiky a dalších běžných předmětů. Největším zdrojem znečištění olovem v minulém století bylo používání olovnatého benzinu. Olovo se hromadí v rybím mase, což při konzumaci ryb může způsobit poškození lidského nervového systému a vnitřních orgánů.

Výzkumníci laboratoří životního prostředí Mezinárodní agentury pro atomovou energii (IAEA Environment Laboratories) analyzovali sedimenty z Baltského moře a Karibského moře. Při mapování historie znečištění v jádru sedimentů z pobřeží Německa mohli jasně prokázat, že po deseti až patnáctiletém období postupného vyřazování olova z benzínu od roku 1996 se úrovně olova snížily. Úrovně všech znečišťujících látek nemusejí klesat tak rychle, ale výsledky používání bezolovnatého benzinu jsou zřejmé. MAAE vyvinula metody k přesnému určení zdroje znečištění olovem na principu zjištění poměru izotopů olova. Přírodní a antropogenní zdroje olova vykazují různé izotopové složení, proto se dá velmi přesně určit jeho původ.

Rtuť (Hg)

Jako součást analýzy sedimentových jader z celého světa zkoumali pracovníci MAAE hladiny rtuti a dimetylrtuti v sedimentech ze zátoky Cartagena Bay v Kolumbii. Rtuť se zde používala jako katalyzátor v chemickém závodě a v 70. letech zde byla ve vodách, sedimentech a mořských organismech zjištěna její vysoká koncentrace. Analýza sedimentů v karibské oblasti ukazuje, že celková hladina rtuti po uzavření vypouštěcího zařízení ze závodu rychle klesla. Sedimenty se tvořily v letech 1964 - 2010 a nyní slouží jako proxy data (nepřímé údaje, umožňující rekonstruovat historické koncentrace kontaminantů ve vodě v té době). Poté, co byla továrna uzavřena, vědci z MAAE prokázali analýzou sedimentového jádra odebraného ze zátoky, že hladina celkové rtuti začala klesat. Zbytky znečištění jsou stále v sedimentech patrné, ale akutní toxicita se výrazně snížila.

Podpora MAAE členským státům

IAEA Environment Laboratories organizují školení, mimo jiné i jako součást Středomořského akčního plánu OSN pro oblast životního prostředí, aby podpořily vybudování vlastních výzkumných kapacit v zemích, které mají kontaminující látky v oceánu sledovat a vyhodnocovat. Tyto kurzy kombinují teoretické a praktické školení a zahrnují výcvik v odběru vzorků a metodách analytických technik ke zlepšení přesnosti detekce kontaminantů, jako je nejen rtuť a olovo, ale i organické kontaminující látky, např. ropné uhlovodíky z úniku ropy a perzistentní (přetrvávající) organické znečišťující látky, jako jsou PCB (polychlorované bifenyly) a součástky materiálů, např. plastů.

Použití jaderných technik pro analýzu sedimentů

Izotopy jsou neocenitelným nástrojem v geochemii, ale také v moderním forenzním (soudním) prostředí. Stáří sedimentů se může určit různými radioaktivními izotopy olova a jejich produkty rozpadu. V této studii byl stanoven věk různých hloubek sedimentů na základě poměru jednoho z radiogenních izotopů olova a jeho dceřiného produktu za použití gama čítače. Identifikace zdrojů kontaminace životního prostředí se může stanovit na základě izotopické abundance (zastoupení jednotlivých izotopů) nebo analýzou izotopového poměru vybraných stopových prvků (rtuti, olova atd.). Jakmile jsou identifikovány různé zdroje, lze použít izotopové zastoupení a poměr izotopů ke kvantifikaci příspěvku každého jednotlivého zdroje. Často se k určení zdroje specifických složek nebo kontaminantů v jádru sedimentů používá také analýza poměrů stabilních izotopů. Například stabilní kyslík, vodík, dusík a uhlíkové izotopy se mohou použít pro zjištění, odkud pochází organický materiál v sedimentu, zda ze suchozemského nebo mořského zdroje, z rostlin, zvířat nebo umělých hnojiv. Při izotopové analýze jednoznačně převládají techniky hmotnostní spektrometrie.

Marie Dufková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Profesoři laserové fúze - Bruecker a Siegel

O soukromém úsilí v oblasti termojaderné fúze jsme již psali vícekrát. O prvním „soukromníkovi“ zatím ani jednou. Poslyšte příběh, který měl dva konce. Dobrý a špatný. Vůbec prvními fúzními podnikateli byli Americký fyzik Keith Brueckner a podnikatel Kip Siegel.

Den otevřených dveří na MatFyz

dne 21.11.2019 pořádá Matematicko-fyzikální fakulta UK tradiční Den otevřených dveří. Připravuje opět bohatý program, který probíhá po celý den v budově Matfyzu na Malostranském náměstí 25. Mnoho inspirativního nabídne také učitelům fyziky, matematiky či informatiky.

Vakuum jako na měsíci

Specialitou české pobočky firmy Edwards jsou přístroje pro oblast vědeckého vakua. Firma z Lutína jimi zásobuje celý svět. Díky vývěvám fungují nejpřesnější elektronové mikroskopy na světě či supersilné vědecké lasery.

Kvůli milované vědě se nestačil ani oženit

Pokud zalovíme v paměti a vzpomeneme si na školní léta, určitě se nám vybaví v hodinách chemie používaný laboratorní plynový kahan, nesoucí jméno jednoho z největších vědců 19. století, profesora Roberta Bunsena.

Chytré budovy v ohrožení

Čtyři z deseti počítačů řídících automatické systémy chytrých budov byly v prvním pololetí tohoto roku vystaveny nějakému druhu kybernetického útoku. Toto zjištění přináší společnost Kaspersky ve svém přehledu hrozeb zacílených na chytré budovy.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail