Identifiquen un procés que redueix la presència de mercuri oxidat en l'atmosfera

30/01/2019

El grup de Química Quàntica de l'Estat Excitat (QCEXVAL), de l'Institut de Ciència Molecular (ICMol), en el Parc Científic de la Universitat de València, participa en un projecte que descriu un nou procés de fotòlisi del mercuri atmosfèric. Aquest sistema modifica la manera com es transporta i es deposita aquest contaminant en els ecosistemes terrestres. La troballa ha sigut publicada en la revista Nature Communications.

Un estudi internacional en el qual participen l'Institut de Ciència Molecular (ICMOL) de la Universitat de València i l'Institut de Química Física Rocasolano (IQRF) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificat la fotoreducció de mercuri oxidat com la principal via per a disminuir la presència de mercuri oxidat en l'atmosfera.

El nou procés de fotòlisi solar redueix el mercuri oxidat a mercuri elemental, donant lloc a un increment important del temps de vida d'aquest metall en la nostra atmosfera i, per tant, un augment en les distàncies que pot aconseguir des dels punts d'origen.

El mercuri procedent d'activitats industrials, mediambientals i mineres s'acumula durant un llarg temps en la nostra atmosfera en forma de gas d'àtoms de mercuri elemental. En aquesta forma pot viure fins a un any. Però una vegada en l'atmosfera, en presència de molècules molt reactives, es converteix en compostos de mercuri oxidat i aquests nous compostos, de gran toxicitat i poder contaminant, són més solubles amb la pluja i es depositen de nou sobre la superfície terrestre amb les precipitacions. Pel fet que pot aconseguir llocs molt allunyats d'aquells on es va emetre es considera un “contaminant global”.

El treball, titulat Photoreduction of gaseous oxidized mercury changes global atmospheric mercury speciation, transport and deposition, que ha sigut publicat en la revista Nature Communications, mostra un nou fenomen de conversió del mercuri oxidat en elemental, la qual cosa aporta canvis en el seu cicle de vida en els ecosistemes terrestres i marins. Les reaccions químiques d'oxidació i reducció de mercuri en l'atmosfera són crucials per a entendre els processos de dispersió i deposició d'aquest metall.

Tal com indica Alfonso Saiz-López, investigador del CSIC en l'Institut de Química Física Rocasolano, “els compostos de mercuri oxidat que es formen en l'atmosfera també es poden destruir en presència de radiació solar (fotòlisi), tornant a generar mercuri elemental i allargant la presència del metall en l'aire. Fins al moment no s'havia considerat aquest procés de fotòlisi com una opció per a destruir aquest metall”.

Per a arribar a aquestes conclusions, l'equip de científics ha utilitzat mètodes avançats de química teòrica, experiments de fotòlisi de laboratori, així com complexos mètodes de modelatge numèric de química atmosfèrica que han ajudat a determinar com afecten les noves reaccions fotoquímiques a la distribució del mercuri en el nostre planeta.

Segons Daniel Roca-Sanjuán, investigador del grup QCEXVAL (ICMol) i responsable de la modelització computacional duta a terme en el treball, “la química quàntica ens permet en l'actualitat, sense necessitat de realitzar experiments complexos i cars, predir com afecta la radiació solar als contaminants presents en l'atmosfera i així comprendre millor les seues conseqüències en el Medi Ambient”.

A. Saiz-Lopez, S. P. Sitkiewicz, Sr. Roca-Sanjuán, J. M. Oliva-Enrich, J. Z. Dávalos, R. Notario, M. Jiskra, I. Xu, F. Wang, C. P. Thackray, E. M. Sunderland, Sr. J. Jacob, O. Travnikov, C. A. Cuevas, A. Ulisses Acuña, Sr. Rivero, J. M.C. Plane, Sr. E. Kinnison i J. E. Sonke. Photoreduction of gaseous oxidized mercury changes global atmospheric mercury speciation, transport and deposition. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-018-07075-3

 

Distribució de mercuri en la atmosfera en quatre escenaris diferents/CSIC