중국의 석탄과 관련된 또 다른 문제는 수은이 쌀에있다.

중국의 석탄과 관련된 또 다른 문제는 수은이 쌀에있다.
수은은 지역 산업 활동과 불타는 석탄을 통해 쌀에 유입됩니다.
David Woo, CC의 BY-ND

수은 오염은 어류 소비와 관련된 문제입니다. 세계 여러 지역의 임산부와 어린이들은 특히 독성이 강한 수은, 메틸 수은으로 인한 신경 학적 손상을 비롯한 건강상의 악영향으로부터 보호하기 위해 수은 함량이 낮은 생선을 섭취하는 것이 좋습니다.

그러나 세계에서 가장 큰 수은 방출기 인 중국의 일부 사람들은 물고기보다 쌀에서 메틸 수은에 더 많이 노출되어 있습니다. 안에 최근의 연구, 우리는이 문제의 범위와 미래에 갈 수있는 방향을 탐구했다.

우리는 중국의 미래 배출 경로가 중국의 쌀 메틸 수은에 측정 가능한 영향을 줄 수 있음을 발견했다. 이것은 중국뿐만 아니라 아시아 전역에 중요한 영향을 미칩니다. 석탄 사용이 증가하고있다. 쌀은 주식이다. 세계 각국의 국가들이 미나마타 협약, 인간의 건강과 환경을 수은으로부터 보호하기위한 세계 조약.

수은은 왜 쌀에서 문제가 되는가?

초기 2000s에서 중국 쌀의 메틸 수은 측정은 수은 광업 및 기타 산업 활동으로 인해 토양에서 수은 함량이 높아져서 벼 식물에 흡수되었다. 그러나 최근의 연구 결과에 따르면 쌀의 메틸 수은은 중국의 다른 지역에서도 증가하고있다.. 이것은 석탄 화력 발전소와 같은 공급원에 의해 방출되고 이후에 육지에 정착하는 공기 중 수은이 하나의 요인이 될 수 있음을 시사합니다.

토양과 대기의 상대적인 중요성을 분석하기위한 컴퓨터 모델을 구축하여 토양으로 쏟아져 내리는 토양에서 발생하는 수은을 퇴적을 통한 쌀의 메틸 수은 축적 과정을보다 잘 이해할 수 있습니다. 그런 다음 미래의 메틸 수은 농도가 다른 배출 시나리오 하에서 어떻게 변화 할 수 있을지 예측했다.

쌀의 메틸 수은 농도는 어류의 농도보다 낮지 만 중국 중부의 사람들은 어류보다 훨씬 많은 쌀을 먹는다. 연구에 따르면 수은으로 오염 된 토지가있는 지역의 주민들은 더 많은 메틸 수은을 소비한다. 미국 EPA의 1 일 체중 kg 당 0.1 마이크로 그램 메틸 수은의 기준 용량 인 IQ 감소와 같은 건강상의 악영향으로부터 보호 할 수있는 수준이다. 최근의 데이터는 메틸 수은으로부터의 다른 신경 발달 적 영향 기준 용량보다 낮은 수준에서 발생할 수있다. 그러나 몇몇 건강 연구는 쌀 소비자에게 메틸 수은 노출의 영향을 특별히 조사했다.

잠재적 인 문제의 범위를 확인하기 위해 수은 모델에 기초한 수은 퇴적이 예상되는 중국 지역과 쌀 생산지도를 비교했다. 우리는 수은 침착도가 높은 지역에서도 상당한 양의 쌀을 생산한다는 사실을 발견했습니다. 중국 중부의 7 개 성 (허난, 안후이, 장시, 후난, 구이 저우, 중경 및 후베이)은 중국 쌀 생산량의 48 퍼센트를 차지하고 나머지 중국산과 비교하여 거의 두 배의 대기 수은 침전을 받는다.

우리는 90에 의해 60 퍼센트가 증가하거나 2050 퍼센트만큼 감소 할 수 있다고 계산했다. 미래 정책 및 기술에 따라.

우리의 모델링 접근법

대기 중 수은이 메틸 수은으로 쌀에 어떻게 흡수되는지 이해하기 위해 논에서 수은을 시뮬레이션하는 모델을 만들었습니다. 메틸 수은은 생물학적 활동, 특히 박테리아에 의해 환경에서 생산됩니다. 종종 이것은 습지 및 퇴적물과 같은 침수 된 환경에서 발생합니다. 마찬가지로, 논은 재배 기간 동안 물에 잠긴 채로 유지되고, 벼 뿌리에 의해 생성 된 영양이 풍부한 환경은 박테리아 성장과 메틸 수은 생산을 모두 지원합니다.

우리의 논은 물, 토양 및 벼 식물을 포함하여 생태계의 다른 부분에서 수은 변화가 어떻게 형성되고 축적되어 메틸 수은으로 전환되는지 모의 실험합니다.

우리 모델에서 수은은 침전 및 관개 과정을 통해 서서 침수 된 물에 유입 된 다음 물, 토양 및 식물 사이를 이동합니다. 모델을 초기화하고 보정 한 후, 모종 심기에서 벼 수확까지의 전형적인 5 개월간 그것을 실행하고 우리 결과를 중국산 쌀의 수은 측정치와 비교했습니다. 우리는 또한 대기 침적과 토양 수은 농도를 변화시키면서 다른 시뮬레이션을 수행했다.

단순함에도 불구하고, 우리 모델은 각기 다른 중국 지방에서 쌀의 메틸 수은 농도가 어떻게 변하는지를 재현 할 수 있었다. 우리 모델은 얼마나 높은 토양 수은 농도가 쌀에서 더 높은 농도로 이끌 었는지 정확하게 반영 할 수있었습니다.

그러나 토양은 전체 이야기가 아니 었습니다. 논에서 범람 한 물이나 토양에 저장된 물에서 나오는 수분은 또한 쌀의 농도에 영향을 줄 수 있습니다. 토양과 물의 서로 다른 공정의 상대적 비율에 따라 달라집니다. 어떤 조건 하에서 쌀의 수은 중 일부는 대기 중 수은으로부터 유래 할 수있다. 일단 수은이 논에 퇴적되면. 이것은 수은의 변화하는 배출이 잠재적으로 쌀의 농도에 영향을 줄 수 있음을 시사했다.

미래의 배출은 쌀에 영향을 줄 수있다.

앞으로 쌀의 수은 비율은 어떻게 변할 것인가?

우리는 2050에 의한 수은 배출을 통제하는 새로운 정책이 없다고 가정하고, 중국이 석탄 및 석탄 화력 발전소를 적게 사용하는 저 배출 시나리오는 수은 배출 통제를 강화한 고 배출 시나리오를 조사했다. 중부의 중국 쌀 메틸 수은 농도는 높은 시나리오에서는 13 퍼센트만큼 증가하고 낮은 시나리오에서는 18 퍼센트만큼 감소했다. 엄격한 정책 통제 하에서 쌀 메틸 수은이 가장 많이 감소한 지역은 중국의 중부 지역에서 쌀 생산량이 높았고 쌀은 메틸 수은 노출의 중요한 원천이었다.

그러므로 쌀에서 수은 농도를 관리하는 것은 침전과 토양 및 수질 오염 모두를 다루는 통합 접근법을 필요로한다. 지역 조건을 이해하는 것도 중요합니다. 토양 산도와 같은 우리의 모델에 포착되지 않은 다른 환경 적 요인도 메틸 수은 생산과 쌀 축적에 영향을 줄 수 있습니다.

다른 쌀 생산 전략도 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 습윤 및 건조 사이클을 교대로 반복 벼 재배에서는 쌀의 메틸 수은 농도뿐 아니라 물 소비량과 메탄 배출량을 줄일 수 있습니다.

우리의 시나리오는 협약의 당사자 인 중국에서의 미나마타 협약 통제의 잠재적 인 건강상의 이익을 과소 평가할 가능성이있다. 우리는 시나리오에서 발전으로 인한 대기 배출물의 변화만을 포함하고 협약은 다른 부문의 배출을 통제하고 수은 광업을 금지하며 오염 된 부지 및 토지 및 용수 배출을 처리합니다.

대화수은을 줄이는 것은 다른 쌀 생산 국가들에게도 도움이 될 수 있지만, 현재 중국 이외의 데이터는 거의 없다.. 그러나 우리의 연구에 따르면 수은 문제는 물고기 이야기가 아니라 정책적 노력이 실제로 효과를 발휘할 수 있음을 시사합니다.

저자 정보

Noelle Eckley Selin, 데이터, 시스템, 사회 및 대기 화학 부교수, 기술 매사추세츠 공과 대학 그리고 권세윤 환경 공학부 조교수, 포항 공과 대학교

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