Rtuť

 

  • Stručná charakteristika

    Rtuť (Hg) je jediný kov, který je za normální teploty a tlaku kapalný. Rtuť a její sloučeniny s ostatními kovy, amalgámy, jsou používány především v průmyslové výrobě, elektrických a elektronických aplikacích. Obecně je Hg perzistentní, vysoce mobilní toxickou látku s vysokým bioakumulačním potenciálem (organická Hg). Člověk je Hg vystaven vdechováním, přes trávicí trakt i pokožku. V těle dochází k hromadění Hg především v játrech, ledvinách a slezině. Akutní vystavení Hg vede např. k poškození dýchací soustavy, objevují se bolesti břicha, průjem a zvracení, slinění, třes. Smrtelné je pozření 1 g Hg. Chronická expozice Hg narušuje nervový systém, negativně působí na vývoj plodu i samotné reprodukční schopnosti. Organické sloučeniny Hg jsou považovány za možné lidské karcinogeny (2B dle IARC).

    Rtuť je v zemské kůře velmi vzácný těžký kov, nejběžnějším minerálem je cinabarit, tzv. rumělka (HgS), s relativně dobrou elektrovodivostí. Velké množství Hg je spotřebováno na průmyslovou výrobu chlóru a těžbu zlata, Hg nalézá uplatnění v zářivkách, bateriích, měřících a analytických přístrojích, v medicíně, bývá obsažena jako ochranná přísada různých nátěrů, Hg je možno nalézt také v některých hnojivech a pesticidech. Přirozeně se Hg do prostředí dostává sopečnou činností a zvětráváním Hg ložisek, většina je ale do prostředí uvolňována lidskou činnosti. Hlavním zdrojem elementární rtuti je především spalování fosilních paliv a odpadů, těžba, metalurgie a chemický průmysl. Značná část Hg je uvolňována do atmosféry, z které po určité době dopadá zpět na zemský povrch (suchá, mokrá depozice) a kontaminuje vodu i půdu. V půdě je Hg relativně nepohyblivá, ve vodě sedimentuje. Některé mikroorganizmy jsou schopny vytvářet organické sloučeniny Hg schopné výrazné bioakumulace v potravních řetězcích.

  • Podrobná charakteristika

    Rtuť (Hg) je za normálních podmínek kapalným těžkým kovem stříbřité barvy. Hg je relativně špatným tepelným vodičem, na druhou stranu dobře vede elektrický proud. Přirozeně je Hg v zemské kůře velmi vzácná. Průměrný obsah činí kolem 0,1–0,3 mg/kg. Z dvaceti minerálů s obsahem rtuti je nejhojnější cinabarit, neboli rumělka (HgS), která je hlavním průmyslovým zdrojem rtuti. Rtuť snadno tvoří slitiny (amalgámy) skoro se všemi běžnými kovy, včetně stříbra, hliníku a zlata. S železem slitinu netvoří. Běžným oxidačním stavem je +1 a +2, výjimečně se vyskytuje ve stavu +3.

    Rtuť a její sloučeniny je používána především v průmyslové výrobě. Velké množství Hg je spotřebováno při elektrolytické výrobě chlóru a alkalickcých hydroxidů. Na území ČR se takto vyrábí chlor ve Spolaně Neratovice a ve Spolchemii v Ústí nad Labem. Oba podniky v každé fázi výrobního procesu produkují velké množství plynných, kapalných i pevných odpadů s obsahem rtuti, které představují velké zatížení životního prostředí.

    Díky snadné vazbě na zlato i stříbro je Hg používána při tzv. amalgamaci, tzn. získávání zlata/stříbra ze směsi látek (hq plní funkci katody). Hg je z výsledné sloučeniny oddělena např. kyselinou dusičnou.

    Hq můžeme nalézt v drobných bateriích, je běžnou součástí elektrických výbojek a zářivých trubic. Nezastupitelné místo má v měřicích (teploměry, tlakoměry) a analytických (polarografie) přístrojích. Může být součástí hnojiv a pesticidů a jako ochranná složka v nejrůznějších nátěrech.

    Podle Souhrnné správy Integrovaného registru znečištění za rok 2013 patřila Hg k poměrně často ohlašovaným látkám v únicích do ovzduší (39), v únicích do vody (19) i v přenosech v odpadech (50). Z uvedených úniků a přenosů bylo největší množství (téměř 14 tun) ohlášeno právě v přenosech v odpadech, což je mírný pokles oproti předchozímu roku. Úniky a přenosy Hg ohlašovaly zejména provozovny ze Středočeského kraje (18) a Moravskoslezského a Ústeckého kraje (13). Nejvyšší úniky Hg byly v roce 2013 ohlášeny společností EGEOSAN GROUP a.s., závod ekologických služeb, areál SPOLANA a.s., Neratovice.

    V roce 2005 byla v EU přijata „Mercury Strategy“ mající za cíl citelně omezit emise Hg do prostředí. Hg je regulována nařízením REACH.

    Největším světovým producentem Hg byla v roce 2013 Čína (1 350 tun).

  • Účinky na zdraví lidí a zvířat

    Rtuť je velmi toxická látka, jejímž vlivem dochází ke zničení či porušení struktury bílkovin v buňkách. Organické sloučeniny rtuti mají mimořádně velkou schopnost hromadit se v organismech a přenášet se dále potravním řetězcem. Tato schopnost byla příčinou hromadných otrav, ke kterým došlo např. v zátoce Minamata (Japonsko), v prefektuře Niigata (Japonsko), či v Iráku. 

    Do lidského těla se rtuť dostává vdechováním, zažívacím traktem a difúzí pokožkou. Z těla se vylučuje až několik let. Byla nalezena například i v mléce kojících žen, které byly v kontaktu s tímto kovem. Biologický poločas rozpadu u člověka je pro elementární rtuť 58 dní, u anorganických sloučenin 30 - 60 dní a u dimethylrtuti 70 - 74 dní. Játra rychle kumulují rtuť a vylučují ji žlučí do střev. Dimethylrtuť je z 1/3 vyloučena z organismu a ze 2/3 vstřebána zpět do krve; v játrech se z dimethylrtuti částečně uvolňuje rtuť, která je opět žlučí vylučována do střev a je vázána na bílkovinný nosič (Holoubek, I. 2004). 

    Příznaky otravy: Páry dráždí dýchací cesty, kovová chuť v ústech, pálení na prsou v břiše, střevní problémy (kolika, průjem), poruchy centrální nervové soustavy, poruchy rovnovážného ústrojí a zraku, podrážděnost, bolesti hlavy, zapomnětlivost, únava, třes rukou, očních víček, jazyka, vypadávání zubů a šedý lem kolem zubních krčků, nechutenství, horečka, kašel, dušnost, poruchy ledvin a jater, slinění a zduření slinných žláz, vředy na rtech a v nejhorším případě smrt. Při požití je smrtelná dávka 1 g rtuti. 

    Chronické účinky na zdraví jsou dobře známy z japonské zátoky Minamata, kde byla v 50. letech rtuť volně vypouštěna do moře a prostřednictvím potravního řetězce se dostala do ryb konzumovaných místními obyvateli. V Iráku se pak v 50. - 70. letech opakovaně stalo, že organickou rtutí ošetřené obilí (určené pro setbu) bylo použito do potravin. V obou případech to způsobilo například poruchy až ochrnutí mozku či mentální retardaci u nově narozených dětí. K chronickým účinkům rtuti lze přičíst také poruchy reprodukce a obecně poškození nervové soustavy. 

    Hodnoceni karcinogenity rtuti závisí na její formě. Methylrtuť a její sloučeniny (organické formy rtuti) jsou hodnoceny IARC jako možné karcinogeny pro člověka (skupina 2B), zatímco elementární rtuť a její anorganické sloučeniny nejsou klasifikovány jako karcinogenní (skupina 3). 

  •  

    • Hodnocení karcinogenity podle IARC

      2B - možná karcinogenní pro lidi

    • Výskyt v životním prostředí

      Přirozenými zdroji Hg v prostředí je především vulkanická činnost a eroze ložisek bohatých na Hg. Většina Hg v prostředí pochází z lidské činnosti. Primárním zdrojem Hg je spalovaní fosilních paliv a odpadů. Významné emise Hg dále produkuje hornický, metalurgický a chemický průmysl.

      Většina rtuti je vypouštěna do atmosféry, značná část se do prostředí dostává také prostřednictvím odpadních vod a nakládáním s pevným odpadem.

      V atmosféře je Hg mobilní, schopná kontaminovat i vzdálené lokality. Pozvolna podléhá suché i mokré depozici. V půdě je relativně nepohyblivá, neprosakuje do podzemních vod. Ve vodě sedimentuje. Vlivem mikrobiální činnosti může docházet k tvorbě vysoce toxických organických sloučenin, schopných bioakumulace v rámci potravních řetězců.

      Jak se rtuť dostává do životního prostředí bylo částečně popsáno v části „Další informace“ a upřesňuje to i následující obrázek oběhu rtuti, převzatý z anglické publikace „Generations at Risk“ (Schettler, T., Solomon, G., Valenti, M., Huddle, A. 2000). 

    •  

      • Limity pro ovzduší

        Emisní limity:
        V příloze č.1 k vyhlášce č. 356/2002 Sb. je stanoven emisní limit pro skupinu 2.19 znečišťujících látek zahrnující azbest, beryllium, kadmium, rtuť, thallium. Při hmotnostním toku emisí všech těchto znečišťujících látek vyšším než 1 g/h nesmí být překročena úhrnná hmotnostní koncentrace 0,2 mg/m3 těchto znečišťujících látek v odpadním plynu. 

        Pro spalovny odpad jsou stanoveny specifické emisní limity (vždy v mg/m3): 
        spalovny nebezpečných odpadů 0,1,
        spalovny komunálních odpadů 0,08 a
        spoluspalování odpadů 0,05 

        Pro pracovní prostředí platí limit koncentrace rtuti v ovzduší 50 000 ng/m3.

      • Limity pro vodu

        Pitná voda:
        1 µg/l nejvyšší mezní hodnota (NMH) pro rtuť (vyhl. č. 252/2004 Sb.)

        Balené kojenecké a pramenité vody:
        nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,0005 mg/l (podle příl. č. 2 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)

        Balené přírodní minerální vody:
        nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,001 mg/l (podle příl. č. 1 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)

        Povrchové vody:

        Normy environmentální kvality pro útvary povrchových vod (nařízení vlády 401/2015).
        NEK-NPK: 0,07 µg/l

        NEK-NPK: norma environmentální kvality vyjádřená jako nejvyšší přípustná hodnota je nepřekročitelná. Není-li NEK-NPK stanovena nejvyšší přípustné hodnoty se nepoužijí.

        V případě kadmia, olova, rtuti a niklu se hodnoty NEK pro vodu vztahují ke koncentraci rozpuštěných látek, tj. k rozpuštěné fázi vzorku vody získané filtrací filtrem s otvory 0,45 um nebo jinou rovnocennou před úpravou.
        V případě kovů je možno zohlednit přirozené koncentrace pozadí, pokud takové koncentrace brání souladu s hodnotou příslušných NEK.
         
        Normy environmentální kvality pro útvary povrchových vod, pevná matrice – biota (pokud není uvedeno jinak, NEK pro biotu se vztahují na ryby)
        NEK-RP biota: 20 µg/kg


        Podzemní voda:

         0,63 µg/l - hodnota indikátoru* znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.


        Odpadní vody:

        Emisní standardy: přípustné hodnoty ukazatelů znečištění odpadních vod (nařízení vlády 401/2015).
          
        1. Rtuť(chemický prvek rtuť a rtuť obsažená ve všech jejích sloučeninách a směsích)
        1.1 Výroba chloru a alkalických hydroxidů elektrolýzou
        1.1.1 Technologie s recyklovanou solankou3)
         Výpusti z výroby chloru1)
         měsíční průměr 0,5 g/t 
         denní průměr 2 g/t
         Odpadní vody2)
         měsíční průměr 1 g/t, 0,05 mg/l b)
         denní průměr 4 g/t, 0,2 mg/l b)
        1.1.2 Technologie se „ztracenou“ solankou3)
         Odpadní vody2)
         měsíční průměr 5 g/t, 0,05 mg/l b)
         denní průměr 20 g/t, 0,2 mg/l b)
        1.2 Výroby jiné než 1.1
        1.2.1 Použití rtuti jako katalyzátoru při výrobě vinylchloridu4)
         měsíční průměr 0,1 g/t, 0,05 mg/l b)
         denní průměr 0,2 g/t, 0,1 mg/l b)
        1.2.2 Použití rtuti jako katalyzátoru ve výrobách chemického průmyslu (mimo 1.2.1)5)
         měsíční průměr 5000 g/t, 0,05 mg/l b)
         denní průměr 10000 g/t, 0,1 mg/l b)
        1.2.3 Výroba rtuťových katalyzátorů pro výrobu vinylchloridu5)
         měsíční průměr 700 g/t, 0,05 mg/l b)
         denní průměr 1400 g/t, 0,1 mg/l b)
        1.2.4 Výroba organických a anorganických sloučenin rtuti (mimo 1.2.3)5)
         měsíční průměr 50 g/t, 0,05 mg/l b)
         denní průměr 100 g/t, 0,1 mg/l b)
        1.2.5 Výroba galvanických článků obsahujících rtuť5)
         měsíční průměr 30 g/t, 0,05 mg/l b)
         denní průměr 60 g/t, 0,1 mg/l b)
        1.2.6 Závody na regeneraci rtuti a metalurgie barevných kovů
         měsíční průměr  0,05 mg/l b)
         denní průměr  0,1 mg/l b)
        1.2.7 Extrakce a rafinace neželezných kovů
         měsíční průměr  0,05 mg/l b)
         denní průměr  0,1 mg/l b)
        1.2.8 Úpravny toxických odpadů s obsahem rtuti
         měsíční průměr  0,05 mg/l b)
         denní průměr  0,1 mg/l b)
        1.2.9 Výroba papíru6)
         měsíční průměr  0,05 mg/l b)
         denní průměr  0,1 mg/l b)
        1.2.10 Výroba oceli6)
         měsíční průměr  0,01 mg/l b)
         denní průměr  0,02 mg/l b)
        1.2.11 Elektrárny spalující uhlí6)
         měsíční průměr  0,01 mg/l b)
         denní průměr  0,02 mg/l b)
        1.2.12 Ostatní průmyslová odvětví, výroby a neprůmyslové zdroje, neuvedené v tab. 2a a 2b, s vypouštěním nad 7,5 kg/rok6)
         měsíční průměr  0,05 mg/l b)
         denní průměr  0,1 mg/l b)
        1.2.13
        1.2.13.1
        1.2.13.2 Malé a neprůmyslové zdroje, s vypouštěním pod 7,5 kg/rok
         Stomatologická zařízení  
         minimální procento účinnosti separátoru amalgamu pro rtuť stanovené výrobcem separátoru - 95%
         Ostatní malé průmyslové zdroje  
         přípustná hodnota „p“  0,05 mg/l b)
         
        Přípustné hodnoty denních a měsíčních průměrů jsou nepřekročitelné hodnoty. Denní průměry se stanovují podle § 12 odst. 2. Měsíční průměry se stanoví na základě denních hodnot. Přípustná hodnota „p“ není roční průměr a může být v povolené míře překročena podle hodnot uvedených v příloze č. 5 k tomuto nařízení.
         
        b) V povolení stanovené limitní koncentrace nesmějí být větší než hodnoty vyjádřené v g/t dělené spotřebou vody v m3/t parametru charakterizujícího výrobu. Mezní hodnoty vyjádřené v g/t musejí být v každém případě dodrženy.
        1) Hodnoty platné pro rtuť obsaženou ve výpusti z výrobní jednotky chloru.
        2) Hodnoty platné pro celkové množství rtuti ve všech rtuť obsahujících vodách vypouštěných z lokality závodu.
        3) Přípustné hodnoty poměrného množství rtuti jsou uvedeny v g/t instalované výrobní kapacity chloru. Množství rtuti vypouštěné za měsíc se počítá jako součet denních množství v daném měsíci.
        4) Přípustné hodnoty poměrného množství rtuti jsou uvedeny v g/t instalované výrobní kapacity vinylchloridu.
        5) Přípustné hodnoty poměrného množství jsou uvedeny v g/t zpracované rtuti.
        6) Uváděné přípustné hodnoty jsou mezní. Vodoprávní úřad je při stanovení emisních limitů povinen přihlížet k nejlepším dostupným technikám ve výrobě a nejlepším dostupným technologiím v oblasti zneškodňování odpadních vod.

         

        Prahová množství vypouštěných uvedených zvlášť nebezpečných látek obsažených v průmyslových odpadních vodách, při jejichž nedosažení není nutné vyžadovat denní 24 hodinové sledování: 7,5 kg/rok.

         

      • Limity pro půdu

        Hodnoty indikátorů* znečištění pro zeminy podle metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV – leden 2014 – částka 1).
        Průmyslové plochy: 43 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 10 mg/kg sušiny.

        Vyhláška 153/2016 Sb. stanoví v zemědělské půdě tzv. preventivní limity rizikových látek a prvků. Překročení těchto limitů může být za určitých podmínek rizikové a mělo by se v praxi promítnout do přijetí preventivních opatření (snížení vstupů rizikových látek do půdy).
        Běžné půdy: 0,3 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
        Lehké půdy: 0,3 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

        Indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohrožena zdravotní nezávadnost potravin nebo krmiv:     1,5 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

        Indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohroženo zdraví lidí a zvířat: 20 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

      • Ostatní limity

        Vyhl. č. 221/2004 Sb. v příloze č. 2 stanovuje „Seznam nebezpečných látek a přípravků, jejichž uvádění na trh, do oběhu nebo používání je omezeno“ a pod bodem 19. uvádí omezení použití sloučenin rtuti následujícím způsobem:

        1. Tyto látky nebo přípravky, které takové látky obsahují, se nesmějí používat:
        a) k zabránění znečišťování povrchů způsobeného mikroorganismy, rostlinami nebo živočichy na:
        - trupech lodí, 
        - koších, plovácích, sítích a jiném zařízení používaném k chovu ryb a měkkýšů,
        - jakémkoliv částečně nebo zcela ponořeném zařízení;
        b) při ošetření dřeva;
        c) při impregnaci silně namáhaných průmyslových textilií a přízí určených pro jejich výrobu;
        d) při úpravě průmyslových vod bez ohledu na jejich použití.

        2. Na trh nebo do oběhu se nesmí uvádět baterie a akumulátory, které obsahují více než 0,0005 % hmot. rtuti.

        3. Ustanovení bodu 2 se nevztahuje na knoflíkové články a na baterie složené z těchto článků, které obsahují méně než 2 % hmot. rtuti.

      • Mezinárodní úmluvy a legislativa

        Protokol o těžkých kovech k LRTAP konvenci, který vstoupil v platnost 29. prosince 2003. ČR jej ratifikovala v srpnu 2002.

      •  

        • R věty

          R 23 - Toxický při vdechování, R 33 - Nebezpečí kumulativních účinků, R 48/23/24/25 - Toxický: nebezpečí vážného poškození zdraví při dlouhodobé expozici vdechováním, stykem s kůží a požíváním

        • S věty

          S 7 - Uchovávejte obal těsně uzavřený, S 45 - V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno, ukažte toto označení), S 60 - Tento materiál a jeho obal musí být zneškodněny jako nebezpečný odpad, S 61 - Zabraňte uvolnění do životního prostředí. Viz speciální pokyny nebo bezpečnostní listy, S 1/2 - Uchovávejte uzamčené a mimo dosah dětí

Odkazy

1) https://www.chem.unep.ch/mercury/ (Stránky Programu OSN pro životní prostředí věnované problematice rtuti)

2) https://www.irz.cz/sites/default/files/Souhrnna_zprava_2013_IRZ_C_web.pdf

3) https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2014/mcs2014.pdf

Autor

ARNIKA.ORG - RNDr. Jindřich Petrlík, ing. Petr Válek