Informatie

Waarom zijn sommige chemische stoffen alleen gevaarlijk voor het aquatisch milieu?


Onlangs was ik het thermische vet op mijn pc aan het vervangen. Ik heb op de achterkant van de doos opgemerkt dat het vet niet gevaarlijk is bij inslikken of aanraken. Maar er werd specifiek vermeld dat dat gevaarlijk is voor in het water levende organismen.

Wat is er zo speciaal aan aquatische chemie, dat het vet gevaarlijk voor ze is? Ik vermoed dat de chemie van zoogdieren, reptielen en vogels vrij gelijkaardig zou zijn aan die van vissen.


Uit sommige MSDS (1, 2) die ik tegenkom, is aluminiumoxide een belangrijk onderdeel van koelvet.

Risicobeheer voor gevaarlijke chemicaliën door Jeffrey Wayne Vincoli stelt op pagina 101 dat aluminiumoxide zowel acute als chronische toxische effecten heeft op het waterleven; het stelt ook dat aluminiumoxide een halfwaardetijd heeft die langer is dan 200 dagen in water; ten slotte erkent zij dat de gegevens over de toxiciteit op korte termijn voor niet-waterdieren ontoereikend zijn.

De reden waarom thermische vetten een speciale melding hebben met betrekking tot vissen, kan worden toegeschreven aan de volgende punten:

  1. De lange halfwaardetijd zorgt ervoor dat vissen er langer aan worden blootgesteld en daardoor vatbaarder worden.
  2. We begrijpen gewoon niet hoe aluminiumoxide niet-waterdieren beïnvloedt.

(Volgens Risicobeheer voor gevaarlijke chemicaliën, is bioaccumulatie in de voedselketen misschien niet de zorg.)


Waarom zijn sommige chemische stoffen alleen gevaarlijk voor het aquatisch milieu? - Biologie

Abiotische factoren die aquatische biomen beïnvloeden, zijn onder meer de beschikbaarheid van licht, diepte, gelaagdheid, temperatuur, stromingen en getijden.

Leerdoelen

Maak onderscheid tussen de abiotische factoren die van invloed zijn op aquatische biomen

Belangrijkste leerpunten

Belangrijkste punten

  • In aquatische biomen is licht een belangrijke factor die de gemeenschappen van organismen in zowel zoetwater- als mariene ecosystemen beïnvloedt.
  • In zoetwaterbiomen is gelaagdheid, een belangrijke abiotische factor, gerelateerd aan de energetische aspecten van licht.
  • Mariene systemen worden beïnvloed door de fysieke waterbewegingen, zoals stromingen en getijden, samen met de thermische eigenschappen van water.
  • Oceanenzones kunnen worden onderverdeeld in fotische of afotische zones, afhankelijk van de aan- of afwezigheid van licht en fotosynthese.

Sleutelbegrippen

  • gelaagdheid: het proces dat leidt tot de vorming of afzetting van lagen
  • fotografisch: van, gerelateerd aan of bestraald door licht, in het bijzonder een beschrijving van dat deel van de oceaan aan de oppervlakte waar fotosynthese mogelijk is
  • afotisch: het beschrijven van dat deel van de diepe oceanen en meren waar fotosynthese niet mogelijk is

Abiotische factoren die aquatische biomen beïnvloeden

Net als bij terrestrische biomen worden aquatische biomen beïnvloed door een reeks abiotische factoren. Deze factoren verschillen echter, aangezien water andere fysische en chemische eigenschappen heeft dan lucht. Zelfs als het water in een vijver of ander water volkomen helder is (er zijn geen zwevende deeltjes), absorbeert water op zichzelf licht. Als je afdaalt in een diep water, zal er uiteindelijk een diepte zijn die het zonlicht niet kan bereiken. Hoewel er enkele abiotische en biotische factoren zijn in een terrestrisch ecosysteem die licht kunnen verduisteren (zoals mist, stof of insectenzwermen), zijn dit meestal geen permanente kenmerken van de omgeving. Het belang van licht in aquatische biomen staat centraal in de gemeenschappen van organismen die worden aangetroffen in zowel zoetwater- als mariene ecosystemen. In zoetwatersystemen is gelaagdheid door verschillen in dichtheid misschien wel de meest kritische abiotische factor en hangt samen met de energetische aspecten van licht. De thermische eigenschappen van water (snelheden van verwarming en koeling) zijn belangrijk voor de functie van mariene systemen en hebben grote gevolgen voor het mondiale klimaat en weerspatronen. Mariene systemen worden ook beïnvloed door grootschalige fysieke waterbewegingen, zoals stromingen die in de meeste zoetwatermeren minder belangrijk zijn.

De oceaan is onderverdeeld in verschillende gebieden of zones. Al het open water van de oceaan wordt het pelagische rijk (of zone) genoemd. Het bentische rijk (of zone) strekt zich uit langs de oceaanbodem van de kustlijn tot de diepste delen van de oceaanbodem. Binnen het pelagische rijk bevindt zich de fotische zone, het deel van de oceaan waar licht kan doordringen (ongeveer 200 m of 650 ft). Op dieptes groter dan 200 m kan licht niet doordringen, dit wordt de afotische zone genoemd. Het grootste deel van de oceaan is afotisch en heeft onvoldoende licht voor fotosynthese. Het diepste deel van de oceaan, de Challenger Deep (in de Marianentrog, gelegen in de westelijke Stille Oceaan), is ongeveer 11.000 m diep. Om enig perspectief te geven op de diepte van deze geul: de oceaan is gemiddeld 4267 m diep. Deze rijken en zones zijn ook relevant voor zoetwatermeren, omdat ze de soorten organismen bepalen die elke regio zullen bewonen.

Oceanische zones: De oceaan is verdeeld in verschillende zones op basis van waterdiepte, lichtbeschikbaarheid en afstand tot de kustlijn.


Inhoud

De consumptie van vis is verreweg de belangrijkste bron van blootstelling aan kwik door inslikken bij mens en dier. [4] Kwik en methylkwik komen slechts in zeer kleine concentraties voor in zeewater. Ze worden echter, meestal als methylkwik, opgenomen door algen aan het begin van de voedselketen. Deze alg wordt vervolgens gegeten door vissen en andere organismen hoger in de voedselketen. Vissen absorberen methylkwik efficiënt, maar scheiden het heel langzaam uit. [5] Methylkwik is niet oplosbaar en wordt daarom niet uitgescheiden. In plaats daarvan hoopt het zich op, voornamelijk in de ingewanden, maar ook in het spierweefsel. [6] Dit resulteert in de bioaccumulatie van kwik, in een ophoping in het vetweefsel van opeenvolgende trofische niveaus: zoöplankton, klein nekton, grotere vissen, enzovoort. [7] Hoe ouder zulke vissen worden, hoe meer kwik ze kunnen opnemen. Alles wat deze vissen binnen de voedselketen eet, verbruikt ook het hogere gehalte aan kwik dat de vissen hebben verzameld, inclusief mensen. [7] Dit proces verklaart waarom roofvissen zoals zwaardvissen en haaien of vogels zoals visarenden en adelaars hogere concentraties kwik in hun weefsel hebben dan alleen door directe blootstelling zou kunnen worden verklaard. Soorten in de voedselketen kunnen lichaamsconcentraties van kwik verzamelen die tot tien keer hoger zijn dan de soort die ze consumeren. Dit proces wordt biomagnificatie genoemd. Haring bevat bijvoorbeeld kwikniveaus van ongeveer 0,1 delen per miljoen, terwijl haai kwikniveaus van meer dan 1 deel per miljoen bevat. [8]

Aardse kwikvervuiling

Er zijn drie soorten kwikemissie: antropogene, heremissie en natuurlijke, inclusief vulkanen en geothermische ventilatieopeningen. Antropogene bronnen zijn verantwoordelijk voor 30% van alle emissies, terwijl natuurlijke bronnen verantwoordelijk zijn voor 10% en heremissies voor de overige 60%. Hoewel heremissie verantwoordelijk is voor het grootste deel van de emissies, is het waarschijnlijk dat het kwik dat door deze bronnen wordt uitgestoten oorspronkelijk afkomstig was van antropogene bronnen. [9]

Antropogene bronnen zijn onder meer kolenverbranding, cementproductie, olieraffinage, ambachtelijke en kleinschalige goudwinning, afval van consumentenproducten, tandheelkundig amalgaam, de chloor-alkali-industrie, de productie van vinylchloride en de mijnbouw, het smelten en de productie van ijzer en andere metalen. [9] De totale hoeveelheid kwik die in 2010 door de mensheid vrijkwam, werd geschat op 1.960 ton. Het grootste deel hiervan is afkomstig van kolenverbranding en goudwinning, die respectievelijk 24% en 37% van de totale antropogene output vertegenwoordigen. [9]

Heremissie, de grootste emitter, vindt op verschillende manieren plaats. Het is mogelijk dat kwik dat in de bodem is afgezet via overstromingen weer in de kwikkringloop wordt uitgestoten. Een tweede voorbeeld van heremissie is een bosbrandkwik dat is opgenomen in het plantenleven en opnieuw wordt vrijgegeven in de atmosfeer. Hoewel het moeilijk is om de exacte omvang van de heremissie van kwik in te schatten, is het een belangrijk onderzoeksgebied. Weten hoe gemakkelijk en hoe vaak eerder uitgestoten kwik kan vrijkomen, helpt ons te leren hoe lang het duurt voordat een vermindering van antropogene bronnen in het milieu wordt weerspiegeld. Het vrijgekomen kwik kan zijn weg vinden naar de oceanen. Een model uit 2008 schatte de totale hoeveelheid depositie in de oceanen dat jaar op 3.700 ton. Geschat wordt dat rivieren maar liefst 2.420 ton vervoeren. [9] Veel van het kwik dat in de oceanen wordt afgezet, wordt opnieuw uitgestoten, maar maar liefst 300 ton wordt omgezet in methylkwik. Terwijl slechts 13% hiervan zijn weg vindt naar de voedselketen, is dat nog steeds 40 ton per jaar. [9]

Veel (naar schatting 40%) van het kwik dat uiteindelijk in vis terechtkomt, is afkomstig van kolencentrales en chloorproductie-installaties. [10] De grootste bron van kwikverontreiniging in de Verenigde Staten is de uitstoot van kolengestookte elektriciteitscentrales. [11] Chemische fabrieken in chloor gebruiken kwik om chloor uit zout te extraheren, dat in veel delen van de wereld als kwikverbindingen in afvalwater wordt geloosd, hoewel dit proces grotendeels is vervangen door het meer economisch haalbare membraancelproces, dat geen gebruik maakt van kwik. Steenkool bevat kwik als natuurlijke verontreiniging. Wanneer het wordt gestookt voor elektriciteitsopwekking, komt het kwik als rook vrij in de atmosfeer. Het grootste deel van deze kwikverontreiniging kan worden geëlimineerd als er verontreinigingsbeheersingsapparatuur wordt geïnstalleerd. [10]

Kwik in de Verenigde Staten komt vaak van energiecentrales, die ongeveer 50% van de kwikemissies van het land vrijgeven. [12] In andere landen, zoals Ghana, vereist de goudwinning kwikverbindingen, waardoor werknemers aanzienlijke hoeveelheden kwik krijgen tijdens het uitvoeren van hun werk. Van dergelijk kwik uit goudmijnen is specifiek bekend dat het bijdraagt ​​aan biomagnificatie in aquatische voedselketens. [13]

Elementair kwik komt vaak van kolencentrales en geoxideerd kwik komt vaak van verbrandingsovens. Oliegestookte elektriciteitscentrales dragen ook kwik bij aan het milieu. [2] De energie-industrie is daarom een ​​belangrijke speler bij de introductie van kwik in het milieu. Bij het aanpakken van de kwestie van het verminderen van de bioaccumulatie van kwik in zeevruchten op wereldwijde schaal, is het belangrijk om de belangrijkste energieproducenten en consumenten te lokaliseren wiens uitwisseling van energie de oorzaak van het probleem kan zijn.

Waterverontreiniging door kwik

Bij het kweken van in het water levende organismen, ook wel aquacultuur genoemd, wordt vaak visvoer gebruikt dat kwik bevat. Een studie van Jardine heeft geen betrouwbaar verband gevonden tussen kwik in visvoer dat aquacultuurorganismen of waterorganismen in het wild aantast. [14] Toch kan kwik uit andere bronnen invloed hebben op organismen die via aquacultuur worden gekweekt. In China worden gekweekte vissoorten, zoals grootkopkarper, modderkarper en Siniperca chuatsi, bevatte 90% van het totale kwikgehalte in alle gemeten vissen in een onderzoek van Cheng. Deze studie concludeerde ook dat kwik bioaccumuleert via voedselketens, zelfs in gecontroleerde aquacultuuromgevingen. Zowel de totale kwikopname als de opname van methylkwik bleek afkomstig te zijn van kwikhoudende sedimenten, niet hoofdzakelijk van visvoer. [3]

Het Hawaii Institute of Marine Biology heeft opgemerkt dat visvoer dat in de aquacultuur wordt gebruikt vaak zware metalen zoals kwik, lood en arseen bevat, en heeft deze bezorgdheid doorgestuurd naar organisaties zoals de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties.

Kwik kan in zoetwatersystemen terechtkomen door puntbronnen en langdurige overstromingen. [7] In Canada werd de kwikvergiftiging in Grassy Narrows waarschijnlijk veroorzaakt door een lekkage in een papierfabriek, een puntbron. Andere bronnen zijn overstromingen die een gastvrije leefomgeving creëren voor bacteriën die kwik kunnen omzetten in methylkwik, de giftige vorm die zich ophoopt via aquatische voedselwebben. De effecten van deze verschillende bronnen van kwik zijn bestudeerd in het Experimental Lakes Area in Ontario, Canada, met behulp van onderzoeksprocedures, waaronder experimenten met ecosystemen over het hele meer en niet-dodelijke spierbiopten van vissen. [7]

Controle van de output van bronnen van kwikverontreiniging Bewerken

Een onderzoek onder leiding van wetenschappers van de Harvard University en de U.S. Geological Survey heeft vastgesteld dat het kwikgehalte de komende decennia met 50 procent zal stijgen. [ citaat nodig ] Uit het onderzoek blijkt ook dat de stijgingen samenhangen met industriële emissies en niet natuurlijk zijn zoals eerder werd gedacht. [ citaat nodig ] Door de emissies van industriële installaties te verminderen, blijft de mogelijkheid om het hoge kwikgehalte te verlagen echter aannemelijk. [15] Verschillende landen implementeren momenteel systemen die de uitstoot van kwik in de atmosfeer detecteren en daardoor later kunnen controleren. Apparaten voor de beheersing van luchtverontreiniging (APCD's) zijn geïmplementeerd in Zuid-Korea nu de regering begint met het inventariseren van kwikbronnen. Kwikvervuiling kan ook worden verwijderd door elektrostatische stofvangers (ESP's). Op zakken gebaseerde filters worden ook gebruikt in fabrieken die kwik kunnen bijdragen aan het milieu. Rookgasontzwaveling, normaal gebruikt om zwaveldioxide te verwijderen, kan ook worden gebruikt in combinatie met APCD's om extra kwik te verwijderen voordat uitlaatgassen in het milieu terechtkomen. [2] Toch zijn landen als Zuid-Korea pas begonnen met het gebruik van inventarissen van kwikbronnen, wat de vraag oproept hoe snel anti-kwikmaatregelen in fabrieken zullen worden genomen.

Verschillende effecten Bewerken

Het kwikgehalte in vissen beïnvloedt niet alle populaties in gelijke mate. Bepaalde etnische groepen, evenals jonge kinderen, hebben meer kans op de gevolgen van methylkwikvergiftiging. In de Verenigde Staten verzamelde Wallace gegevens waaruit bleek dat 16,9% van de vrouwen die zichzelf identificeren als Native American, Asian, Pacific Islander of multiraciaal de aanbevolen referentiedosis kwik overschrijdt. [16] Een onderzoek bij kinderen van de Faeröer in de Noord-Atlantische Oceaan toonde neurologische problemen aan die veroorzaakt werden door moeders die griendenvlees aten tijdens de zwangerschap [17] (zie Walvisvangst op de Faeröer). Uit een NBER-paper uit 2020 bleek dat degenen die in de kuststreek van Colombia zijn geboren in perioden waarin de visvangst een hoog kwikgehalte heeft, slechtere onderwijs- en arbeidsmarktresultaten hebben dan degenen die zijn geboren in perioden met een laag kwikgehalte in vis. [18]

Regelgeving en gezondheid

Hoewel verschillende onderzoeken hoge concentraties kwik in vissen hebben aangetoond, worden medische gevallen vaak niet gerapporteerd en vormen ze een probleem bij het correleren van kwik in vissen met menselijke vergiftiging. Milieukwesties bestrijken een groot aantal gebieden, maar medische gevallen die verband houden met verontreinigende stoffen die door fabrieken of bouwterreinen in het milieu worden uitgestoten, veroorzaken volksgezondheidsproblemen die niet alleen het milieu maar ook het menselijk welzijn aantasten. Stoffen die in een bepaalde hoeveelheid of dosis giftig zijn voor het menselijk lichaam, kunnen na verloop van tijd geen symptomen veroorzaken. Hoewel er grenzen zijn aan hoeveel het lichaam kan hebben, is kwik een bepaald gif dat onmiddellijke fysieke symptomen veroorzaakt wanneer het lichaam het gedurende een bepaalde periode heeft verzameld. [ verduidelijking nodig ]

In de Verenigde Staten schat de Environmental Protection Agency de hoeveelheid kwik in menselijk bloed die waarschijnlijk geen fatale gevolgen voor de gezondheid met zich meebrengt. Het agentschap is verantwoordelijk voor de handhaving van regelgeving en beleid met betrekking tot een reeks milieuonderwerpen. [19] Analyse van bloedkwikconcentraties bij vruchtbare vrouwen heeft aangetoond dat blootstelling aan methylkwik (MeHg) voornamelijk plaatsvindt door de consumptie van vis. [20] De Amerikaanse FDA raadt zwangere vrouwen en jonge kinderen ten zeerste af om rauwe vis te consumeren. Zwangere vrouwen en jonge kinderen hebben vaak geen sterk immuunsysteem en lopen meer risico op door voedsel overgedragen ziekten. [21]

Medische gevallen en blootstelling aan kwik Bewerken

In de Verenigde Staten geeft de EPA advies over de niveaus van kwik die bij mensen niet dodelijk zijn. Symptomen van blootstelling aan hoge niveaus van methylkwik zijn onder meer verstoord zicht, gehoor en spraak, gebrek aan coördinatie en spierzwakte. Medische studies hebben de correlatie tussen visconsumptie en gezondheidsproblemen onderzocht. Amerikaanse studies hebben bewijs geleverd van visconsumptie en de effecten ervan op de ontwikkeling van kinderen. Longitudinale studies zijn het erover eens dat menselijke activiteiten kwik vrijgeven dat zich ophoopt in het leven in zee. [22] [ mislukte verificatie Door de problemen van visconsumptie aan te pakken, worden gezondheidsfunctionarissen gedwongen de bronnen van kwik in het menselijk lichaam te herkennen. Specifieke inheemse Amerikaanse stammen zijn kwetsbaar voor een hoge blootstelling aan kwik. Studies hebben vastgesteld dat deze inheemse volkeren in de Verenigde Staten meer lijden aan kwikvergiftiging en ziekte dan enige andere cohortgroep in het land. Dit komt door het feit dat vis een belangrijke bron van eiwitten is. Het blootstellingsrisico werd beoordeeld aan de hand van een medisch onderzoek, waardoor gerechtelijke vragen werden gesteld over de vraag of de volksgezondheid van deze groepen een prioriteit is in de Verenigde Staten. [23]

Werk en belichting Bewerken

De meeste gevallen die zich voordoen, zijn te wijten aan blootstelling op het werk of medicinale vergiftiging. Voorstanders van milieurechtvaardigheid kunnen deze gevallen van kwik in verband brengen met de ongereguleerde hoeveelheid kwik die in het milieu terechtkomt. Werknemers kunnen onder meer worden blootgesteld aan kwik door de vervaardiging van tl-buizen, chlooralkali of aceetaldehyde. Antropogene bronnen en plaatsen waar kwik vrijkomt of als vaste stof of damp wordt gebruikt, hebben vermoeidheid, duizeligheid, hyperhidrose, verstopte borst en verlies van motorische vaardigheden veroorzaakt. Toen ze naar het ziekenhuis werden gebracht, hadden de neurotoxiciteitsniveaus de maximale hoeveelheden al overschreden. [24] Van vrij verkrijgbare medicijnen is aangetoond dat ze sporen van kwikchloride bevatten. Medisch onderzoek meldde dat de kinderen die doses van deze geneesmiddelen kregen, fysieke symptomen ervoeren zoals "kwijlen, onregelmatige armbewegingen en slecht lopen". [25] Blootstelling hieraan leidt tot ernstige fysieke beperkingen van niet-gereguleerde chemicaliën die in producten worden gestopt. De inname van laxeermiddelen die ongeveer 120 mg kwikchloride bevatten, zijn ook gevallen van toxiciteit van kwik geweest. [26]

Zelfs in landen, zoals Zweden, die kwik in de tandheelkundige industrie en productie hebben uitgefaseerd, bestaan ​​er nog steeds slepende hoeveelheden kwik in meren en kustgebieden. Bovendien hebben de wereldwijde bijdragen van kwik aan het milieu ook gevolgen voor dat land. Een studie in Zweden selecteerde 127 vrouwen die veel vis aten. Ongeveer 20% van de geselecteerde vrouwen bleek na haar- en bloedmonsters de door de EPA aanbevolen referentiedosis van 0,1 microgram methylkwik per kilogram lichaamsgewicht te hebben overschreden. Bovendien concludeerde de studie dat er "geen veiligheidsmarge was voor neurale ontwikkelingseffecten bij foetus [es]" [27] zonder de aanstootgevende vissoorten uit het dieet van de vrouwen te verwijderen. Dit geeft aan dat gezinnen die kinderen willen opvoeden extra voorzichtig moeten zijn met het blootstellen van hun ongeboren baby's aan giftig kwik via vissen.

Kinderen die aan kwik worden blootgesteld, zijn bijzonder vatbaar voor vergiftiging, omdat de verhouding tussen voedsel, water en luchtinname versus individueel lichaamsgewicht veel hoger is dan die van volwassenen. [28] Bovendien maken kinderen een snelle groei door waardoor ze vatbaarder zijn voor schadelijke blootstelling aan methylkwik, evenals de langetermijngevolgen van een dergelijke blootstelling tijdens de ontwikkeling van de kinderjaren. [28] Jonge leeftijd speelt een belangrijke rol in termen van schade veroorzaakt door kwik, en veel literatuur over kwik richt zich op zwangere vrouwen en specifieke voorzorgsmaatregelen om blootstelling aan kwik bij jongeren te voorkomen. Prenatale blootstelling aan methylkwik veroorzaakt gedragsproblemen bij zuigelingen en verslechterde cognitieve testprestaties. Bovendien schat Hughner dat 250.000 vrouwen hun ongeboren baby's mogelijk blootstellen aan niveaus van methylkwik boven de aanbevolen federale niveaus. [29]

Economisch lijkt er geen verschil te zijn in blootstelling aan kwik op basis van de sociaaleconomische schijf en het vermogen om vis van de markt te kopen. Een studie toont "geen significante verschillen in kwikniveaus in tonijn, blauwbaars en bot als functie van het type winkel of economische buurt". [30]

Per land Bewerken

Bepaalde landen hebben culturele verschillen die leiden tot meer visconsumptie en dus meer mogelijke blootstelling aan methylkwik uit zeevruchten. In Ghana eet de lokale bevolking van oudsher grote hoeveelheden vis, wat kan leiden tot potentieel gevaarlijke hoeveelheden kwik in de bloedbaan. [13] In het Amazonebekken domineren tijdens het regenseizoen plantenetende vissen het dieet van 72,2% van de vrouwen die zijn geselecteerd uit een bepaald Amazone-dorp. Analyse toont ook een toename van het kwikgehalte in het haar van mensen die dagelijks vis eten in de Amazone. [31]

Het ernstigste geval van kwikvergiftiging in de recente geschiedenis deed zich voor in de Japanse stad Minamata, in de jaren vijftig. Minamata-vergiftiging toonde aan dat significante prenatale en postnatale blootstelling aan hoge niveaus van methylkwik ernstige neurologische problemen veroorzaakte. Minamata-slachtoffers vertoonden ook meer dan normale tekenen van psychiatrische ziekten, samen met die ziekten die werden veroorzaakt door onderliggende neurologische problemen. [32]

Uit een USGS-onderzoek uit 2014 naar de kwikniveaus in het watersysteem van de Verenigde Staten bleek dat de methylkwikconcentraties in vissen doorgaans het hoogst waren in wetlandgebieden, waaronder de kustvlaktestromen in het zuidoosten. De niveaus van methylkwik in vissen waren ook hoog in het westen van de VS, maar alleen in stromen die waren gedolven voor kwik of goud. [33]

Ziekte van Minamata

In de jaren vijftig merkten inwoners van de badplaats Minamata, op het eiland Kyushu in Japan, vreemd gedrag op bij dieren. Katten zouden nerveuze trillingen vertonen en dansen en schreeuwen. Binnen een paar jaar werd dit waargenomen bij andere dieren die vogels uit de lucht zouden vallen. Symptomen werden ook waargenomen bij vissen, een belangrijk onderdeel van het dieet, vooral voor de armen. Toen rond 1956 menselijke symptomen werden opgemerkt, begon een onderzoek. In 1957 werd de visserij officieel verboden. Er werd vastgesteld dat de Chisso Corporation, een petrochemisch bedrijf en maker van kunststoffen zoals vinylchloride, al tientallen jaren zwaar metaalafval in zee loost. Ze gebruikten kwikverbindingen als katalysatoren bij hun syntheses. Er wordt aangenomen dat ongeveer 5.000 mensen werden gedood en misschien 50.000 werden tot op zekere hoogte vergiftigd door kwik. Kwikvergiftiging in Minamata, Japan, staat nu bekend als de ziekte van Minamata.

Voordelen van zeevruchtenconsumptie Bewerken

Het American College of Obstetricians and Gynecologists merkte op dat, gezien alle gevaren en voordelen, het algehele resultaat van het eten van vis in de Verenigde Staten waarschijnlijk de persoonlijke gezondheid zal verbeteren in plaats van deze te schaden. [17] Het College stelt dat de meervoudig onverzadigde omega-3-vetzuren in vis een gezondheidsvoordeel hebben dat groter is dan de schade van kwik of polychloorbifenylen. Toch stelde het College voor om de visconsumptie voor zwangere vrouwen te beperken. Een risico-batenstudie waarbij de risico's van kwikconsumptie werden afgewogen tegen de voordelen van vis in Alaska, toonde aan dat de voordelen groter zijn dan de risico's bij het consumeren van zalm voor zowel de cardiovasculaire gezondheid als de neurologische ontwikkeling van baby's, en dat methylkwikgegevens voor niet-vette vis nodig zijn van hoge kwaliteit zijn voordat het relatieve risico op betrouwbare wijze kan worden vastgesteld. [34] De Seychelles Child Development Study traceerde meer dan zevenhonderd moeder-kind-paren gedurende negen jaar en vond geen neurologische problemen bij de kinderen als gevolg van zowel prenatale als postnatale blootstelling aan methylkwik. Een studie uitgevoerd met op de markt gebrachte vis in Oman concludeerde dat, behalve in enkele zeldzame gevallen, de voor consumptie beschikbare vis een lager kwikgehalte had dan de door verschillende gezondheidsorganisaties vastgestelde limieten. [35] Het is duidelijk dat deze studies de vraag stellen of de normale dagelijkse consumptie van vis al dan niet gevaarlijk is, en op zijn minst de creatie van plaatsgebonden en cultureel relevante consumptieadviezen rechtvaardigen. [36] Ze houden geen rekening met gevallen van ernstige kwikvergiftiging, zoals die wordt aangetroffen bij de ziekte van Minamata.

Selenium is een element waarvan bekend is dat het enkele van de gevaren van het innemen van kwik tegengaat. [29] Er zijn meerdere onderzoeken gedaan, zoals die in New Jersey en Zweden, die rekening houden met zowel selenium- als kwikniveaus. Vissen bevatten vaak selenium in combinatie met bioaccumulerend kwik, wat een deel van de gevaren van het ingenomen kwik kan compenseren.

Meest besmette vissoorten Bewerken

Het gevaarsniveau van het eten van vis is afhankelijk van de soort en de grootte. Grootte is de beste voorspeller van verhoogde niveaus van geaccumuleerd kwik. Haaien, zoals de mako-haai, hebben een zeer hoog kwikgehalte. Een onderzoek naar kustvissen uit New Jersey gaf aan dat een derde van de bemonsterde vissen een kwikgehalte had van meer dan 0,5 delen per miljoen, een niveau dat een gevaar zou kunnen vormen voor de menselijke gezondheid voor consumenten die deze vis regelmatig eten. [29] Een andere studie van marktvis gevangen in de wateren rond Zuid-Italië toonde aan dat een groter visgewicht ongetwijfeld leidt tot extra kwik in de lichaamsweefsels van vissen. Bovendien neemt de concentratie, gemeten in milligram kwik per kilogram vis, gestaag toe met de grootte van de vis. Zeeduivel voor de kust van Italië werd gevonden met concentraties tot 2,2 milligram kwik per kilogram, hoger dan de aanbevolen limiet van 1 milligram kwik per kilogram. Jaarlijks vangt Italië ongeveer een derde van zijn vis uit de Adriatische Zee, waar deze zeeduivel werd gevonden. [37]

Vissen die hun prooi op een bepaalde manier consumeren, kunnen veel hogere concentraties kwik bevatten dan andere soorten. Graskarpers voor de kust van China bevatten veel minder intern kwik dan grootkopkarpers. De reden hiervoor is dat grootkopkarpers filtervoeders zijn, terwijl graskarpers dat niet zijn. Zo verzamelen grootkopkarpers meer kwik door grote hoeveelheden klein plankton te eten en sedimenten op te zuigen die een aanzienlijke hoeveelheid methylkwik verzamelen. [3]

Kwikniveaus in commerciële vis en schaaldieren
soort Gemeen
(ppm) [1]
standaard dev
(ppm) [1]
Mediaan
(ppm) [1]
Opmerking Trofisch
niveau [38]
maximale leeftijd
(jaren) [38]
Tegelvis (Golf van Mexico) 1.123 n.v.t n.v.t Mid-Atlantische tilefish heeft een lager kwikgehalte
en wordt als veilig beschouwd om met mate te eten. [1]
3.6 35
Zwaardvis 0.995 0.539 0.870 4.5 15
Haai 0.979 0.626 0.811
Makreel (koning) 0.730 n.v.t n.v.t 4.5 14
Tonijn (grootoog) 0.689 0.341 0.560 Vers/diepvries 4.5 11
Oranje ruig 0.571 0.183 0.562 4.3 149
Marlijn* 0.485 0.237 0.390 4.5
Makreel (Spaans) 0.454 n.v.t n.v.t Golf van Mexico 4.5 5
Tandbaars 0.448 0.278 0.399 Alle soorten 4.2
Tonijn 0.391 0.266 0.340 Alle soorten, vers/diepvries
Blauwe vis 0.368 0.221 0.305 4.5 9
sabelvis 0.361 0.241 0.265 3.8 94
Tonijn (witte) 0.358 0.138 0.360 Vers/diepvries 4.3 9
Patagonische ijsheek 0.354 0.299 0.303 AKA Chileense zeebaars 4.0 50+ [39]
Tonijn (geelvintonijn) 0.354 0.231 0.311 Vers/diepvries 4.3 9
Tonijn (witte) 0.350 0.128 0.338 ingeblikt 4.3 9
Croaker wit 0.287 0.069 0.280 grote Oceaan 3.4
Heilbot 0.241 0.225 0.188 4.3
Zwakke vis 0.235 0.216 0.157 Zeeforel 3.8 17 [40]
Schorpioenvis 0.233 0.139 0.181
Makreel (Spaans) 0.182 n.v.t n.v.t Zuid-Atlantische Oceaan 4.5
Zeeduivel 0.181 0.075 0.139 4.5 25
Snapper 0.166 0.244 0.113
Bas 0.152 0.201 0.084 Gestreept, zwart en zwarte zee 3.9
Baars 0.150 0.112 0.146 Zoetwater 4.0
Tegelvis (Atlantische Oceaan) 0.144 0.122 0.099 3.6 35
Tonijn (skipjack) 0.144 0.119 0.150 Vers/diepvries 3.8 12
Buffelvis 0.137 0.094 0.120
Vleet 0.137 n.v.t n.v.t
Tonijn 0.128 0.135 0.078 Alle soorten, ingeblikt, licht
Baars (oceaan) * 0.121 0.125 0.102
Kabeljauw 0.111 0.152 0.066 3.9 22
Karper 0.110 0.099 0.134
Kreeft (Amerikaans) 0.107 0.076 0.086
Schapenkop (Californië) 0.093 0.059 0.088
Kreeft (stekel) 0.093 0.097 0.062
Witvis 0.089 0.084 0.067
Makreel (kopvoorn) 0.088 n.v.t n.v.t grote Oceaan 3.1
Haring 0.084 0.128 0.048 3.2 21
Jacksmelt 0.081 0.103 0.050 3.1
heek 0.079 0.064 0.067 4.0
Forel 0.071 0.141 0.025 Zoetwater
Krab 0.065 0.096 0.050 Blauwe, koning en sneeuwkrab
Botervis 0.058 n.v.t n.v.t 3.5
Platvis * 0.056 0.045 0.050 Bot, schol en tong
Schelvis 0.055 0.033 0.049 Atlantische Oceaan
Wijting 0.051 0.030 0.052
Makreel (Atlantische Oceaan) 0.050 n.v.t n.v.t
Croaker (Atlantische Oceaan) 0.065 0.050 0.061
Matje 0.050 0.078 0.014
Elf (Amerikaans) 0.039 0.045 0.045
Rivierkreeft 0.035 0.033 0.012
Pollock 0.031 0.089 0.003
Meerval 0.025 0.057 0.005 3.9 24
Inktvis 0.023 0.022 0.016
Zalm * 0.022 0.034 0.015 Vers/diepvries
Ansjovis 0.017 0.015 0.014 3.1
Zalm * 0.014 0.021 0.010 ingeblikt
Sardine 0.013 0.015 0.010 2.7
Tilapia * 0.013 0.023 0.004
Oester 0.012 0.035 n.v.t
mossel * 0.009 0.011 0.002
Garnaal * 0.009 0.013 0.001 6.5 [41]
Sint-jakobsschelp 0.003 0.007 n.v.t
* geeft aan dat alleen methylkwik is geanalyseerd (alle andere resultaten zijn voor totaal kwik)
nvt – gegevens niet beschikbaar
n/d – onder detectieniveau (0,01ppm)

Wetenschappers van de Amerikaanse regering hebben vissen in 291 stromen in het hele land getest op kwikverontreiniging. Ze vonden kwik in elke geteste vis, volgens de studie van het Amerikaanse ministerie van Binnenlandse Zaken. Ze vonden zelfs kwik in vissen van geïsoleerde landelijke waterwegen. Vijfentwintig procent van de geteste vissen had een kwikgehalte dat hoger was dan de veiligheidsniveaus die zijn vastgesteld door het Amerikaanse Environmental Protection Agency voor mensen die de vis regelmatig eten. [11]

Japan Bewerken

Sinds de ramp in Minamata heeft Japan zijn kwikregulering verbeterd. In de jaren zeventig maakte Japan stappen om de vraag naar en de productie van kwik te verminderen. De belangrijkste van deze inspanningen was de vermindering van anorganisch kwik geproduceerd door mijnen. Het werd stopgezet in 1974 en de vraag daalde van 2.500 ton per jaar in 1964, het hoogtepunt, tot 10 ton per jaar in de afgelopen jaren. [42] Sinds deze eerste stappen heeft Japan een lijst met voorschriften ingevoerd die het kwikgehalte van verschillende materialen regelen.

Japanse kwikverordening [42]
Categorie Regulatie Resultaat
Cosmetica Wet op farmaceutische zaken Verbied het gebruik van kwik en kwikverbindingen
landbouw Agrarische Chemicals Control Act Verbied het gebruik van kwik en zijn verbindingen als actief ingrediënt
Huishoudelijke goederen Wet inzake de controle van huishoudelijke producten die gevaarlijke stoffen bevatten Geen kwik in huishoudlijmen, huishoudverf, huishoudwas, schoensmeer, schoencrème, luiers, slabbetjes, onderkleding, handschoenen en sokken
Farmaceutische producten Wet op farmaceutische zaken Geen gebruik van kwikverbindingen in orale preparaten. Geen gebruik van kwikverbindingen, anders dan mercurochroom, als actief ingrediënt. Kwik als conserveermiddel alleen als er geen andere optie beschikbaar is.
Lucht Wet op de bestrijding van luchtverontreiniging Niet meer dan 40 ng/m 3
Water Basiswet milieu en waterverontreinigingscontrole Milieukwaliteitsnorm: niet meer dan 0,0005 mg/L in waterweg en grondwater. Effluentnorm: niet meer dan 0,005 mg/L in effluent.
Bodem Basiswet milieurecht en tegenmaatregelen bodemverontreiniging Milieukwaliteitsnorm: niet meer dan 0,0005 mg/L monsteroplossing. Elutienorm: niet meer dan 0,0005 mg/L. Inhoudsnorm: niet meer dan 15 mg/kg

Regulering van deze potentiële bronnen van vervuiling vermindert de hoeveelheid kwik die in vissen en, door biomagnificatie, in mensen terechtkomt. Naast het uitvaardigen van wetgeving die de kwikniveaus in potentiële verontreinigende stoffen controleert, heeft Japan het milieu rechtstreeks beïnvloed door regelgeving uit te vaardigen die aanvaardbare niveaus van kwikvervuiling in het milieu vaststelt.

Het is het doel van Japan om internationale kwikwetgeving te promoten in de hoop te voorkomen dat een land ervaart wat het heeft gedaan. [42] Ondanks de uitgebreide regelgeving van Japan en de ervaring met rampen op basis van kwik, wordt er nog steeds weinig informatie aan het publiek verstrekt. De aanbevelingen van de Japanse Federal Fish Advisory zijn minder streng dan die in Amerika. [43]

Verenigde Staten Bewerken

De Verenigde Staten hebben de uitstoot van kwik gereguleerd onder het gezag van de Clean Air Act.

De Environmental Protection Agency (EPA) probeerde eerst de kwikemissies van elektriciteitscentrales te reguleren met de Schone lucht Mercury-regel in 2005. [44] De regering van George W. Bush wilde dat de verordening een cap-and-trade-systeem zou gebruiken om emissies in meerdere industrieën te beheersen. De regel werd aangevochten in rechtszaken, en in 2008 schrapte het Amerikaanse Hof van Beroep voor het District of Columbia Circuit de regel en verklaarde dat EPA elektriciteitscentrales ten onrechte had uitgesloten van aanwijzing als uitstotende gevaarlijke luchtverontreinigende stoffen. [45]

EPA classificeerde vervolgens kwikemissies van elektriciteitscentrales als gevaarlijk onder sectie 112 van de Clean Air Act. de 2012 Normen voor kwik en luchttoxische stoffen (MATS)-regelgeving, uitgevaardigd door de regering van Barack Obama, richt zich op de uitstoot van kwik in de lucht van elektriciteitscentrales en andere stationaire bronnen. [46] [47] Kwik in de lucht wordt opgelost in de oceanen, waar micro-organismen watergedragen kwik omzetten in methylkwik, dat in de voedselketen terechtkomt en wordt opgeslagen in visweefsel.

EPA verklaarde dat de MATS-verordening ongeveer 90% van het kwik in elektriciteitscentrales zou voorkomen. [47] Het bureau schatte dat de totale verwachte gezondheidsvoordelen in 2016 op $ 37 miljard- $ 90 miljard worden geschat. [ citaat nodig ] EPA schatte de economische kosten op $ 9,6 miljard per jaar. [ citaat nodig ] .

In 2020 probeerde de regering-Trump de MATS-regel te verzwakken door de eerdere berekeningen en rechtvaardigingen van EPA te verwerpen, waardoor de regel onderhevig was aan juridische uitdagingen. [48]

In de EU dekt de verordening (EU) 2017/852 [49] de volledige levenscyclus van kwik. This legislation prohibits the manufacture, export and import of a large range of mercury-added products puts an end to all uses of mercury catalysts and large electrodes in industrial processes and reduces the use of and pollution from dental amalgamRecently, the EU estimated the Mercury content in the topsoils based on a large Land Cover Survery named LUCAS. [50] The mercury content in EU topsoils has a median of 38 μg per Kg with a total content of around 45,000 tons [51] in the 0–20 cm of EU.

International Edit

Legislation on a global scale is believed by some to be needed for this issue because mercury pollution is estimated to be so far-reaching. Pollution from one country does not stay localized to that country. Despite the need by some, international regulation has been slow to take off. The first forms of international legislation appeared in the 1970s, beginning as agreements about shared bodies of water. [52] The next step was the Stockholm Declaration, which urged countries to avoid polluting the oceans by dumping. [53] The 1972 Oslo Convention and the 1974 Paris Convention were adopted by parts of Europe. Both lessened polluting the ocean with mercury, the former by banning the dumping of ships and aircraft into the ocean and the latter by obligating participants to reduce land-based pollution on coastlines. [54] [55] The first real global legislation regarding mercury pollution was the Basel Convention of 1989. This convention attempts to reduce the movement of mercury across borders and primarily regulates the import and export of toxic chemicals, including mercury. [52] In 1998 the Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution was adopted by most of the European Union, the United States, and Canada. Its primary objective is to cut emissions of heavy metals. The convention is the largest international agreement on mercury established to date. [52] In the early 21st century, the focus of mercury regulation has been on voluntary programs. [52] The next phase in legislation is a global effort, and this appears to be what the Minamata Convention hopes to accomplish. The Minamata Convention, named after the Japanese city that suffered horribly from mercury pollution, has taken four years of negotiation but was finally adopted by delegates from over 140 countries. The convention will come into power after 50 countries have signed it. The Minamata Convention will require all participants to eliminate, where possible, the release of mercury from small-scale gold mining. It will also require a sharp reduction in emission from coal burning. [56]

The complexities associated with mercury transport and environmental fate are described by USEPA in their 1997 Mercury Study Report to Congress. [57] Because methyl mercury and high levels of elemental mercury can be particularly toxic to a fetus or young children, organizations such as the U.S. EPA and FDA recommend that women who are pregnant or plan to become pregnant within the next one or two years, as well as young children, avoid eating more than 6 ounces (170g, one average meal) of fish per week. [58]

In the United States, the FDA has an action level for methylmercury in commercial marine and freshwater fish that is 1.0 parts per million (ppm). In Canada, the limit for the total of mercury content is 0.5 ppm. The Got Mercury? website includes a calculator for determining mercury levels in fish. [59]

Species with characteristically low levels of mercury include shrimp, tilapia, salmon, pollock, and catfish (FDA March 2004). The FDA characterizes shrimp, catfish, pollock, salmon, sardines, and canned light tuna as low-mercury seafood, although recent tests have indicated that up to 6 percent of canned light tuna may contain high levels. [60] A study published in 2008 found that mercury distribution in tuna meat is inversely related to the lipid content, suggesting that the lipid concentration within edible tuna tissues has a diluting effect on mercury content. [61] These findings suggest that choosing to consume a type of tuna that has a higher natural fat content may help reduce the amount of mercury intake, compared to consuming tuna with a low fat content. Also, many of the fish chosen for sushi contain high levels of mercury. [62]

According to the US Food and Drug Administration (FDA), the risk from mercury by eating fish and shellfish is not a health concern for most people. [63] However, certain seafood might contain levels of mercury that may cause harm to an unborn baby (and especially its brain development and nervous system). In a young child, high levels of mercury can interfere with the development of the nervous system. The FDA provides three recommendations for young children, pregnant women, and women of child-bearing age:

  1. Do not eat shark, swordfish, king mackerel, or tilefish (Gulf of Mexico) because they might contain high levels of mercury.
  2. Eat up to 12 ounces (2 average meals of 170 g each) a week of a variety of fish and shellfish that are lower in mercury. Five of the most commonly eaten fish and shellfish that are low in mercury are: shrimp, canned light tuna, salmon, pollock, and catfish. Another commonly eaten fish, albacore or ("white") tuna depending on its origin might have more mercury than canned light tuna. So, when choosing your two meals of fish and shellfish, it is recommended that you should not eat more than up to 6 ounces (one average meal) of albacore tuna per week.
  3. Check local advisories about the safety of fish caught by family and friends in your local lakes, rivers, and coastal areas. If no advice is available, eat up to 6 ounces (one average meal of 170 g) per week of fish you catch from local waters, but consume no other fish during that week.

Research suggests that selenium content in fish is protective against the toxic effects of methylmercury content. [64] Fish with higher ratios of selenium to methylmercury (Se:Hg) are better to eat since the selenium binds to the methylmercury allowing it to pass through the body un-absorbed.

In 2012 the European Food Safety Authority (EFSA) reported on chemical contaminants they found in the food of over 20 European countries. They established that fish meat and fish products were primarily responsible for methylmercury in the diet of all age classes. Particularly implicated were swordfish, tuna, cod, pike, whiting and hake. The EFSA recommend a tolerable weekly intake for methylmercury of 1.3 μg/kg body weight. [65]


40 Years of Clues

In their lawsuit, the Pennas presented documents that they say show the government knew of the possible risks of PFAS for decades before the EPA moved to curtail their use—a claim the government denies. That includes a 1974 report commissioned by the Air Force that examined how to dispose of aqueous film forming foam (AFFF), the technical name of firefighting foam, because Air Force environmental personnel had “expressed concern for disposing of AFFFs after use.”

Air Force Lt. Ronald Kroop, who led the study, elaborated on those concerns in an August 2019 deposition: “It’s going in the ground,” he said. “That was acknowledged, accepted.” What wasn’t known—and needed to be—was the impact that might have, he attested.

At his deposition, when asked whether the study was conducted to examine the potential impacts on drinking water, Kroop said: “Directly, I cannot say yes. Indirectly, most definitely.”

The EPA was aware of Kroop’s work. In a 1980 EPA-funded study, the agency cited the Air Force’s earlier report, characterizing it as examining the “environmental problems posed by fluorochemicals,” another name for PFAS.

The following year, DuPont drew headlines when it reassigned about 50 female staffers at a West Virginia plant after learning that a PFAS compound used at the site had been linked to possible birth defects in rats.

Years later, in 1999, a former staff scientist at 3M, the company that supplied DuPont with the compound, blew the whistle on his employer for having allegedly withheld crucial information about PFAS. In a resignation letter (PDF) he shared with the EPA, the employee said PFOS is “the most insidious pollutant since PCB,” referring to polychlorinated biphenyls, chemicals now banned for manufacturing purposes.

A 3M spokesperson directed CR to its website, which says the company phased out the use of PFOA and PFOS in the early 2000s but still uses replacement compounds today. The company has spent $200 million on cleanup efforts from PFAS contamination, the website says. More information about the risks of PFAS continued to emerge. In 1999, researchers at Oregon State University in Corvallis found PFAS compounds in groundwater below two military bases years after the military stopped using firefighting foam there.


Mercury Contamination of Aquatic Environments

Mercury has got to be one of the most fascinating elements around. In looking at the bubbles of bright silver sitting on a flat surface, it is easy to see why mercury is also called "quicksilver." Mercury is the only metal that exists in liquid form. It may act somewhat like water, but it is nothing at all like water, especially in the potential harmful effects it can have on humans and ecosystems.

Mercury Contamination of Aquatic Environments

Mercury (Hg) is a naturally occurring metal found primarily in a mineral called cinnabar, which can contain up to 86 percent mercury. People have been extracting mercury from cinnabar since at least Roman times. Mercury is released through the natural weathering of rock and (or) volcanic activity.

However, the main source of mercury in the environment is from human activity through coal-combustion electrical power generation and industrial waste disposal (USGS, 2003). Once mercury is released to the environment, it can be converted to a biologically toxic form of methylmercury (MeHg) by microorganisms found in soil and in the aquatic environment.

Why is mercury a concern?

Mercury is extremely poisonous, and we can absorb it by touch, inhalation, or consumption. It builds up in the body with each exposure and is very difficult to remove. If you get too much in you, you can suffer from mercury poisoning, which is both unpleasant and potentially fatal.

Mercury is a concern because it is absorbed easily into the food chain. The harmful methylmercury form of mercury readily crosses biological membranes and can accumulate to harmful concentrations in the exposed organism and become increasingly concentrated up the food chain. In other words, tiny organisms can absorb mercury, and then tiny ocean fish eat those organisms, and then larger fish eat the smaller fish. This means that large fish that eat the smaller fish are actually eating the accumulated mercury contained in the accumulated fish. This bioaccumulation can cause high levels of mercury in top predator fishes (which people eat) and have a detrimental effect on humans and on fish-eating wildlife. Methylmercury levels in predatory fish are typically more than one million times higher than methylmercury levels in water that the fish inhabit.

Mercury and the waters in our ecosystems

All forms of mercury are toxic to humans, but methylmercury is especially of concern because our bodies have a less well-developed defense mechanism against this toxin. Effects on the nervous system are the most prevalent in humans.

Mercury is one of the most serious contaminants threatening our Nation’s waters because it is a potent neurological poison in fish, wildlife, and humans. It is a global pollutant that ultimately makes its way into every aquatic ecosystem through one of two routes:

Atmospheric deposition is the primary source of mercury to most aquatic ecosystems. According to the U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), emissions from coal-fired power plants are the largest source of mercury to the atmosphere.

Mercury is deposited from the atmosphere primarily as inorganic mercury. Methylation—the conversion of inorganic mercury to organic methylmercury—is the most important step in the mercury cycle because it greatly increases toxicity and potential for accumulation in aquatic organisms. Nearly all of the mercury found in fish tissue is methylmercury.

Are fish unsafe to eat? Where can I find information about the potential health effects?

Some fish may be unsafe to eat because of high mercury levels however, fish are an important part of a healthy diet, so the best thing people can do is to become informed. The USEPA and FDA provide guidelines so that the public can make informed decisions about which fish species are safe to eat—these agencies recommend including fish as part of a healthy diet but urge us to choose kinds (species) of fish that are lowest in mercury. They also let us know which fish to minimize or avoid.

How does mercury get into lakes and streams?

The main source to most aquatic environments in the U.S. is from atmospheric deposition (regenen, sneeuw, dry particles). Some water bodies also receive mercury from direct discharge of industrial wastes, mining wastes, or naturally occurring mercury minerals.

Has mercury always been in fish? Is atmospheric mercury natural?

Although there has always been some mercury in the atmosphere from natural sources (volcanoes), human activities have increased the amount of mercury emitted to, and deposited from the atmosphere. Anthropogenic (human-caused) sources of mercury to the atmosphere are largely from combustion of materials that contain mercury, with coal-combustion (electric utility boilers and commercial/industrial boilers) being the largest source in the U.S., according to the 1997 EPA Report to Congress.

In 2007, an international panel of experts concluded, “remote sites in both the Northern and Southern hemispheres demonstrates about a threefold (2X–4X) increase in Hg [mercury] deposition since preindustrial times” (Lindberg and others, 2007). In the most remote parts of North America, for example lakes in Glacier Bay, Alaska, current rates of atmospheric mercury deposition are about double what was observed in pre-industrial times (Engstrom and Swain, 1997). In the continental U.S., proximity to more mercury emission sources has resulted even larger increases—typically about three to four times pre-industrial rates (Lorey and Driscoll, 1999 Swain and others, 1992 Van Metre and Fuller, 2009).

Where do we find the highest fish-mercury concentrations?

Mercury can be detected in every fish analyzed, from virtually any water body. Mercury is a ubiquitous contaminant, and we are now very good at detecting low levels of mercury. For human and wildlife health, the concern is at what levels is mercury present, and where are fish with mercury levels of concern found?

High levels of mercury in fish are typically found in two general settings:


Why are some chemical dangerous to aquatic environment only? - Biologie

In general, oil spills can affect animals and plants in two ways: from the oil itself and from the response or cleanup operations. Understanding both types of impacts can help spill responders minimize overall impacts to ecological communities and help them to recover much more quickly.

Spilled oil can harm living things because its chemical constituents are poisonous. This can affect organisms both from internal exposure to oil through ingestion or inhalation and from external exposure through skin and eye irritation. Oil can also smother some small species of fish or invertebrates and coat feathers and fur, reducing birds' and mammals' ability to maintain their body temperatures.

We have a series of guidance documents that describe the biology of and impacts of oil on sea turtles, mangroves, and coral reefs. Each one includes related planning and response considerations for oil spills which may affect these particularly sensitive organisms and habitats.

What Creatures Are Most Affected by Oil Spills?

Since most oils float, the creatures most affected by oil are animals like sea otters and seabirds that are found on the sea surface or on shorelines if the oil comes ashore. During most oil spills, seabirds are harmed and killed in greater numbers than other kinds of creatures. Sea otters can easily be harmed by oil, since their ability to stay warm depends on their fur remaining clean. If oil remains on a beach for a while, other creatures, such as snails, clams, and terrestrial animals may suffer. To learn more details about this topic, check out the Oiled Wildlife Care Network from the University of California at Davis.

What Measures Are Taken When an Animal Comes in Contact with Oil?

Most states have regulations about the specific procedures to follow. Untrained people should not try to capture any oiled bird or animal. At most U.S. spills, a bird and/or mammal rehabilitation center is set up to care for oiled animals. You can read an overview of this topic at EPA's Rescuing Wildlife page and find more information at the Tri-State Bird Rescue and Research website and the Oiled Wildlife Care Network website.

You can also read about one NOAA staffer who usually works behind the scenes volunteering to wash birds affected by an oil spill in her city.

What Type of Spilled Oil Causes the Most Harm?

The type of oil spilled matters because different types of oil behave differently in the environment, and animals and birds are affected differently by different types of oil. However, it's not so easy to say which kind is worst. First, we should distinguish between "light" and "heavy" oils. Fuel oils, such as gasoline and diesel fuel, are very "light" oils. Light oils are very volatile (they evaporate relatively quickly), so they usually don't remain for long in the aquatic or marine environment (typically no longer than a few days). If they spread out on the water, as they do when they are accidentally spilled, they will evaporate relatively quickly.

However, while they are present, light oils present two significant hazards. First, some can ignite or explode. Second, many light oils, such as gasoline and diesel, are also considered to be toxic. They can kill animals or plants that they touch, and they also are dangerous to humans who breathe their fumes or get them on their skin.

In contrast, very "heavy" oils (like bunker oils, which are used to fuel ships) look black and may be sticky for a time until they weather sufficiently, but even then they can persist in the environment for months or even years if not removed. While these oils can be very persistent, they are generally significantly less acutely toxic than lighter oils. Instead, the short-term threat from heavy oils comes from their ability to smother organisms whereas over the long-term, some chronic health effects like tumors may result in some organisms.

Also, if heavy oils get onto the feathers of birds, the birds may die of hypothermia (they lose the ability to keep themselves warm). We observe this same effect if sea otters become oiled. After days or weeks, some heavy oils will harden, becoming very similar to an asphalt road surface. In this hardened state, heavy oils will probably not harm animals or plants that come in contact with them.

In between light and heavy oils are many different kinds of medium oils, which will last for some amount of time in the environment and will have different degrees of toxicity. Ultimately, the effects of any oil depend on where it is spilled, where it goes, and what animals and plants, or people, it affects.


Weather can be a concern for marine biologists, especially if you are in a part of the world where extreme changes in the weather can occur within a short period of time. Hurricanes and typhoons can cause dangerous circumstances, such as when your headquarters is based on a boat or a water-based platform. Knowing how to react in these situations is paramount to your safety when on the job.

Working as a marine biologist means that sometimes you may be asked to take on a contract or work for an employer in a remote part of the world. In these cases, medical emergencies can potentially turn into life-threatening situations, such as when working on a sea-based platform, on a boat several days away from land, or on a submarine or other type of submersible vehicle that is in some way cut off from hospitals and other medical facilities.


Causes of Eutrophication

Eutrophication is predominantly caused by human action. Agricultural practices and the use of fertilizers on lawns, golf courses, and other fields contribute to nutrient accumulation. When these nutrients with high concentrations of phosphorous and nitrogen are washed by surface runoff into lakes, rivers, oceans and other surface waters when it rains, the hungry plankton, algae and other aquatic plant life are well fed and their photosynthesis activity is increased. This causes dense growth of algal blooms and plant life in the aquatic environments.

Concentrated animal feeding operations (CAFOs) are as well a main contributor of phosphorus and nitrogen nutrients responsible for eutrophication. The concentrated animal feeding operations normally discharge the nutrients that find way into rivers, streams, lakes, and oceans where they accumulate in high concentrations thereby plaguing the water bodies by recurring cyanobacterial and algal blooms.

In some parts of the world, especially the developing nations, sewage water is directly discharged into water bodies such as rivers, lakes, and oceans. As a result, it introduces high amounts of chemical nutrients therefore stimulating the dense growth of algal blooms and other aquatic plants which threatens survival of aquatic life in many ways.

Some countries may also treat the sewage water, but discharge it into water bodies after treatment. As much as the water is treated, it can still cause the accumulation of excess nutrients, ultimately bringing about eutrophication. The direct discharge of industrial waste water into water bodies presents similar outcomes.

Natural events such as floods and the natural flow of rivers and streams can also wash excess nutrients off the land into the water systems thus causing excessive growth of algal blooms. Also, as lakes grow old, they naturally accumulate sediments as well as phosphorus and nitrogen nutrients which contribute to the explosive growth of phytoplankton and cyanobacterial blooms.


What Types of Trash is EPA Most Concerned About Harming Our Waters and the Environment?

There is a growing concern about the hazards plastic pollution in the marine environment. Plastics pose both physical (e.g., entanglement, gastrointestinal blockage, reef destruction) and chemical threats (e.g., bioaccumulation of the chemical ingredients of plastic or toxic chemicals sorbed to plastics) to wildlife and the marine ecosystem. Although plastics in the remote gyre accumulation areas of the oceans (like the "Pacific garbage patch") garner the most media attention, they are not the only water bodies polluted by plastics. Plastic trash and particles are now found in most marine and terrestrial habitats, including the deep sea, Great Lakes, coral reefs, beaches, rivers, and estuaries.

In contrast to other organic and inorganic marine debris, plastics and synthetic materials are typically persistent in the environment while maintaining their bioavailability. Plastic objects typically fragment into progressively smaller and more numerous particles without substantial chemical degradation. It is currently unknown how long traditional plastics persist in the environment, but degradation rates may be as slow as just a few percent of carbon loss over a decade. The physical breakdown of plastics is likely to decrease in the deep sea and non-surface polar environments, where weathering is less of a factor.

Although nearly every type of commercial plastic is present in aquatic/marine debris, the floating components are dominated by polyethylene and polypropylene because of their high production volumes, their broad utility, and their buoyancy. Low-density polyethylene is commonly used to make plastic bags or six-pack rings polypropylene is commonly used to make reusable food containers or beverage bottle caps. The presence of plastics has been documented throughout the water column, including on the sea floor of nearly every ocean and sea. Global trends suggest that accumulations are increasing in aquatic habitats, consistent with trends in plastic production.


Sectie Samenvatting

Mineral nutrients are cycled through ecosystems and their environment. Of particular importance are water, carbon, nitrogen, phosphorus, and sulfur. All of these cycles have major impacts on ecosystem structure and function. As human activities have caused major disturbances to these cycles, their study and modeling is especially important. Ecosystems have been damaged by a variety of human activities that alter the natural biogeochemical cycles due to pollution, oil spills, and events causing global climate change. The health of the biosphere depends on understanding these cycles and how to protect the environment from irreversible damage.