Long-rangeatmospherictransportofmercury
toecosystems,andtheimportanceof
anthropogenicemissions—acriticalreviewand
evaluationofthepublishedevidence
T.A.Jackson
Abstract:Literatureonthelong-rangeatmospherictransportofbothanthropogenicandnaturallyoccurringmercury(Hg)toterrestrialand
aquaticecosystems
wasreviewedforthepurposeofassessingthequantitativeimportanceandenvironmentalsignificanceoftheanthropogenicemissions.Theweightofevidence,comprisingmanydifferentkindsofdatathat
corroborateeachotherindependently,supportsthefollowingconclusions.(i)Approximately5000tofanthropogenicHgare
introducedintotheatmosphereeveryyear,bothbydirectemissionfromsourcesofpollutionandbyreemissionofpreviouslydepositedHgfromdiffusesecondarysourcesintheenvironment.Theprimaryemissions(~4000t)resultfrom
varioushumanactivities,especiallythecombustionoffossilfuels(notablycoal)andsolidwastes.Naturalemissionsamounttoabout2000t/year.(ii)AlthoughsomeoftheannualanthropogenicHgoutput(abouthalfthequantityemittedbyprimary
sources)isdepositednearitspointsoforigin,therest(atotalof~3000t)issubjecttotransportovergreatdistancesbyatmosphericcirculation,resultinginmeasurablecontaminationofterrestrialandaquaticenvironmentsandorganismsupto
severalthousandkilometersfromthesourcesofpollution.Indeed,anumberofremoteecosystemsreceivemostoftheirHg
inputfromtheatmosphere.(iii)TheavailableevidencesupportsthegenerallyacceptedconclusionthattheHgenrichmentcommonlyseenintheuppermosthorizonsofsedimentcoresfromremotelakesisdueprimarilytocontaminationby
airborneanthropogenicHgintherecentpastratherthanpostdepositionalredistributionofHg.Althoughpostdepositional
alterationmayresultindetectableremobilizationofsedimentaryHg,itseffectsontotalHgprofilesinlakesedimentcores
havebeenfound,thusfar,tobenegligible.(iv)AtmospherictransportofanthropogenicHgtoaquaticandterrestrial
ecosystemsisacauseforconcern,astheHgisaccumulating,toagreaterorlesserextent,inorganisms(e.g.,fishinremote
lakes).Moreover,theHgisassociatedwith,andinteractswith,otherby-productsoffossilfuelcombustion,includingthestrongacidsresponsibleforacidprecipitation.TheacidsaggravatetheeffectsofHgpollutionbyfurtheringtheaccumulation
ofmethylHginfishinhabitingill-bufferedlakes.ContaminationoftheatmospherewithHgandassociatedpollutantsisa
seriousinternationalproblemthatcallsforreductionoreliminationofemissions.
Keywords:mercury,atmospherictransport,pollution.
Résumé:Afindedéterminerl’importancequantitativeetlasignificationenvironnementaledesémissionsanthropogènes,
l’auteurrevoielalittératuresurletransportatmosphériqueàlonguedistancedumercure(Hg),anthropogèneaussibienque
naturel,verslesécosystèmesterrestresetaquatiques.Unelourdepreuve,comprenantdifférentstypesdedonnéesquisecorroborentmutuellementdefaçonindépendante,supportelesconclusionssuivantes.(i)Environ5000tdeHganthropogène
sontintroduitesannuellementdansl’atmosphère,àlafoispardesémissionsdirectesprovenantdesourcesdepollutionetpar
desréémissionsdansl’environnementdeHgpréalablementdéposé,enprovenancedesourcessecondairesdiffuses.Les
émissionsprimaires(~4000t)proviennentdediversesactivitéshumaines,surtoutdelacombustiond’énergiefossile(principalementducharbon)etdedéchetssolides.Lesémissionsnaturellessontd’environ2000t/an.(ii)Bienqu’unepartie
desémissionsanthropogènesannuellesdeHg(environlamoitiédesquantitésémisesparlessourcesprimaires)soitdéposéeprèsdesonpointd’émission,lereste(untotalde~3000t)faitl’objetd’untransportsurdegrandesdistancesparla
circulationatmosphérique,cequisetraduitparunecontaminationmesurabledesenvironnmentsterrestresetaquatiques,
ainsiquedesorganismes,jusqu’àplusieursmilliersdekilomètresàpartirdessourcesdepollution.Eneffet,unnombred’écosystèmeséloignésreçoiventlamajeurepartiedesarrivéesdeHg,del’atmosphère.(iii)Lespreuvesaccumulées
supportentlaconclusiongénéralementacceptéequel’enrichissementenHg,communémentobservéedansleshorizonssupérieursdescarottesdesédimentsprovenantdelacséloignés,estprincipalementdûàlacontaminationparduHg
anthropogènevenudesairsaucoursdesrécentesannées,plutôtqued’uneredistributionparpost-déposition.Bienque
l’altérationvenantd’unepost-dépositionpuisseconduireàuneremobilisationdécelableduHgsedimentaire,seseffetssurle
Hgtotalduprofildanslescarottesdesédimentslacustressesontavérésjusqu’icinégligeables.(iv)Letransport
atmosphériquedeHganthropogèneverslesécosystèmesterrestresetaquatiquesestpréoccupant,puisqueleHgs’accumule,
ReceivedSeptember27,1996.AcceptedApril17,1997.
T.A.Jackson.AquaticEcosystemRestorationBranch,NationalWaterResearchInstitute,P.O.Box5050,Burlington,ONL7R4A6,Canada.
Environ.Rev.5:99–120(1997)99
©1997NRCCanada
