2018-11-15
Kontinuerlig övervakning av utsläpp av totalkvicksilver
Under de senaste decennierna har kvicksilver (Hg) gått från att vara ett mångsidigt ämne som används i allt från termometrar till bekämpningsmedel, till att bli ett delvis förbjudet ämne vars namn i sig signalerar miljö- och hälsoproblem. Idag har mycket av användningen av kvicksilver fasats ut till förmån för mer miljö- och hälsovänliga ämnen. Hanteringen av det kvicksilver som finns kvar styrs ofta av strikta regleringar och kontrollåtgärder. Detta inkluderar utsläpp till luft från exempelvis energiproduktion, i synnerhet koleldade kraftverk,och förbränningsanläggningar för giftigt avfall. Inom dessa områden finns det ofta anläggningsspecifika gränser för hur mycket kvicksilver som får släppas ut och krav på att övervaka sådana utsläpp med hjälp av rökgasanalysatorer.
Atomärt kvicksilver och kvicksilverföreningar är mycket giftiga. Det finns risk för både kronisk och akut förgiftning, och exponering av levande organismer måste minimeras. Ändå går det inte alltid att undvika utsläpp av kvicksilver. En stor naturlig källa är vulkanutbrott. Vad som däremot kan undvikas eller åtminstone minimeras är utsläpp från källor som skapats av människan. Här utgör koleldade kraftverk den största källan till möjliga kvicksilverutsläpp i luften på grund av de kvicksilverföreningar som finns i bränslet. Även t.ex. guldproduktionsindustrier, metallsmältverk och förbränningsanläggningar för giftigt avfall är betydande möjliga källor till kvicksilverutsläpp.
Tack och lov är kvicksilvrets giftighet numera välkänd, och det finns både internationella avtal och nationell lagstiftning som förbjuder eller begränsar användningen. Som ett resultat av detta tillverkas eller används till exempel inte längre kvicksilverbaserade batterier och termometrar, även om kasserade enheter fortfarande kan utgöra ett problem som avfall. Ett område där kvicksilver fortfarande används är lysrör som produceras i stora mängder och som förr eller senare måste kasseras och då utgör ett potentiellt hot om kvicksilverförorening.
Det finns rökgasreningsmetoder för att fånga upp och samla kvicksilver under kontrollerade former. Den fraktion som inte fångas upp måste ofta hållas under vissa utsläppsgränser som regleras av t.ex. nationell eller lokal lagstiftning. I samband med detta är det ofta ett krav att övervaka koncentrationerna av kvicksilver i rökgaserna från förbränningsprocesserna.
Atomärt kvicksilver (Hg0) har mycket fördelaktiga optiska egenskaper som gör det möjligt att konstruera övervakningsutrustning som kan mäta Hg0-koncentrationer ner till mycket låga nivåer. Betydande mängder kvicksilver är dock ofta bundna i en rad olika organiska eller oorganiska föreningar, även efter en förbränningsprocess. Exempel på sådana föreningar är kvicksilverklorid, kvicksilversulfid, metylkvicksilverkatjonen och det mycket giftiga dimetylkvicksilvret. Kvicksilvret i sådana föreningar detekteras inte av vanliga Hg0-monitorer.
OPSIS har dock utvecklat en metod för snabba och exakta mätningar av totalkvicksilver (THg) för kontinuerlig övervakning av utsläpp. Rökgasen från förbränningsprocessen extraheras och skickas till en omvandlare där eventuellt bundet kvicksilver frigörs och bildar atomärt kvicksilver, Hg0. Koncentrationen av Hg0, och därmed effektivt koncentrationen av THg i rökgasen, kan sedan enkelt bestämmas med hjälp av OPSIS beprövade DOAS-gasanalysatorer. Samma övervakningssystem kan också konfigureras för att mäta koncentrationer av ett antal andra gaser, t.ex. NO, NO2, SO2, CO, CO2, NH3, H2O, HF och HCl, och det ger därmed en mycket kostnadseffektiv övervakningslösning som kräver minimalt med underhåll.
