Prof. dr Zorica Petrović: I mi ponešto znamo o sumpornoj kiselni (Vitriolu) i o njenom uticaju na životnu sredinu

Prethodnih dana nam je opet naš predsednik održao javni čas na temu projekat „Jadar“. Kao što već ume, opet je krenuo da potcenjuje nekog iz svog naroda – ovog puta su na meti bili naši uvaženi akademici, profesori, naučni saradnici – svi oni čestiti stručni ljudi koji hrabro iznose svoje mišljenje o tom projektu i zdušno se bore za očuvanje naših najvećih blaga – za čistu vodu i vazduh i za zdravo zemljište. Tada je rekao da neće o životnoj sredini razgovarati sa ovdašnjim stručnjacima koji su nestručni, koji nisu u stanju da govore o sumpornoj kiselini (u narodu poznatoj i pod nazivom vitriol) jer – oni pojma nemaju o tome, već će mišljenje o tome (odnosno neke garancije?) tražiti od strogih nemačkih zelenih, navodi u autorskom tekstu prof. dr Petrović za Prvi Prvi na Skali.

Pa, samo da se zna, o vitriolu su ponešto čak i naši preci znali. Da je vitriol neka opasna materija čula sam još dok sam dete bila, onda kada su ljudi govorili da je neko opasan kao vitriol, a i od moje moje bake. Sećam se da je par puta pričala o nekoj ženi koja je svom nestašnom mužu bacila tu opasnu kiselinu u oči, pa ga tako oslepela. Lično sam se uverila da je to zaista neka opasna kiselina kada se moj otac njome žestoko opekao pri punjenju akumulatora svog automobila. A, onda sam upisala studije hemije i mnogo toga još saznala o njoj. Tokom karijere, držala sam nastavu i iz predmeta Hemija životne sredine, pa i tome ponešto znam. Zbog čitalaca koji bi nešto više da saznaju o tome, reših da napišem ovaj tekst.

U hemiji je vitriol arhaično ime za različite sulfate, pa i za sulfatnu, odnosno sumpornu kiselinu (vitriolno ulje). Ova kiselina je jedna od najjačih kiselina. Svrstava se u jaka oksidaciona i dehidrataciona sredstva i u opasne hemikalije. Pošto je veoma korozivna, sa njom se mora pažljivo rukovati. Predstavlja važan industrijski proizvod od koga se dalje dobija na stotine drugih korisnih proizvoda. U ovom tekstu neću govorirti o tome, već ću se uglavnom osvrnuti na njeno negativno delovanje na ljudsko zdravlje i na ekosistem (ako se koristi nestručno i nepažljivo).

Toksičnost sumporne kiseline se definiše, pre svega, njenom sposobnošću da disocijacijom veoma lako otpušta toksične H+ jone (koji sa vodom daju hidronijum jone H3O+). I koncentrovana i umereno koncentrovana sumporna kiselina (conc. veće od 1,5M) su veoma korozivne materije i imaju potencijal da veoma brzo sagore organsku materiju.

Ako dođe u kontakt sa kožom, ova kiselina izaziva teške opekotine. Može nepovratno uništiti kožu i tkivo, pošto vrši denaturaciju proteina i nekrozu tkiva.

Velika izloženost sumpornoj kiselini udisanjem, gutanjem ili dermalnim putem može biti i fatalna. Udisanje jake magle koju stvara sumporna kiselina može izazvati iritaciju respiratornog trakta i očiju, suzenje, kašalj i stezanje u grudima, rak larinksa; dokazi sugerišu da je izloženost takođe povezana sa rakom pluća kod ljudi. Teška oštećenja pluća koja mogu uključivati edem pluća, upalu, fibrozu itd. mogu se javiti nakon kraće izloženosti kiselini. Gutanje može izazvati trenutne opekotine usta, grla, larinksa, jednjaka i želuca, što rezultira edemom, opstrukcijom disajnih puteva.

Mogu nastati cirkulatorni kolaps, metabolička acidoza, respiratorna i akutna bubrežna insuficijencija, intravaskularna koagulacija i smrt. Ako i samo nekoliko kapi koncentrovane kiseline dođe direktno u kontakt sa očima, to može izazvati ozbiljna oštećenja oka, pa i trajno slepilo. Ko želi više da pročita o ovome može pogledati dokument Centra za radijacijske, hemijske i ekološke opasnosti Engleske. Na internetu možete videti i fotografije osoba sa oštećenjem lica i oka od sumporne kiseline koje su isuviše uznemiravajuće.

Zbog svega prethodno navedenog, nekada sam, kao asistent, strogo vodila računa da student slučajno ne uzme sam bocu sa conc. H2SO4 i naglo sipa veću količinu u vodu. Bila bi to za sve nas veoma ozbiljna situacija, sa ko zna kakvim ishodom. Stalno sam im naglašavala da se ne sme sipati voda u koncentrovanu kiselinu (to je VUK, najčešće im se kaže), već da se mora lagano sipati, kap po kap kiseline, u hladnu vodu ili pak u reakcionu smešu, u zavisnosti od toga šta se radi.

Ovih dana se dosta priča o sumpornoj kiselini zbog projekta „Jadar“ i zbog njene potencijalne upotrebe za ekstrakciju litijuma iz rude jadarita, zašta je potrebna ogromna količina ove kiseline, čak oko hiljadu litara dnevno. Pa, i da je polovina od toga, i ona bi bila kobna po živi svet.

Naravno, ne mislim da će iko pametan prskati ljude okolo sumpornom kiselinom, ali ovako velika količina koncentrovane jake i veoma agresivne kiseline u kombinaciji sa ljudskim faktorom, svakako predstavljaju ozbiljan potencijalni problem i rizik po zdravlje ljudi i po životnu sredinu. Na stotine načina (a o nekima ću kasnije pisati) ova kiselina može ući u zemljište i u vode, ako se njome ne upravlja na odgovarajući način. Ovo zagađenje može pogubno uticati na sav živi svet na tom prostoru, računajući tu svakako i lokalnu zajednicu koja se oslanjaja na tamošnje izvore čiste vode.

Ako se radi o velikom zagađenju, kontaminirana voda može dalje – preko velikih reka stići i do dobrog dela Srbije. Kada se veća količina korozivne sumporne kiseline (pa i razblažene) ispusti u zemlju, ona može izazvati kontaminaciju površine i osušiti biljke na tom prostoru i, uopšte, ugroziti opstanak života.

Ova kontaminacija može uticati dalje na plodnost zemljišta i poremetiti prirodne ekosisteme. Zauzvrat, ugrožen kvalitet zemljišta može dovesti do smanjene poljoprivredne produktivnosti i do dalje degradacije ekosistema. Osim toga, pošto se ruda jadarit nalazi u sedimentnoj steni karbonatnog tipa, pri obradi te rude sumpornom kiselinom doći će do oslobađanja ogromne količine ugljen-dioksida u atmosferu.

U svetu još nije razvijena i uspešno primenjena tehnologija izdvajanja litijuma iz rude jadarita, ali struka smatra da se može osloboditi i do 30 tona CO2 po toni litijuma, što može značajno uticati na promenu klime na tom prostoru. U atmosferi ovaj gas u fotohemijskim reakcijama može nagraditi druga toksična jedinjenja, koja će se sa oksidima sumpora (SO2 koji se emituje iz saobraćaja, termoelektrana i mnogih industrijskih postrojenja i SO3 koji može nastati pri akcidentima sa sumpornom kiselinom ili iz SO2) i oksidima azota vratiti u vidu kisele kiše na zemlju. Verujem da vam je već poznato da od kiselih kiša mogu stradati biljke i čitave šume. Lišće prvo požuti, a posle polako truli i opada.

Osim toga, ovakve kiše mogu zakiseliti i zatrovati vodotokove i jezera, ugroziti biljni i životinjski svet u njima, oštetiti metalne konstrukcije, zgrade, spomenike.

Dakle, na više načina sumporna kiselina može dospeti u vodotokove. Za veće količine kiseline, ekosistemi nemaju dovoljni kapacitet neutralizacije (puferski kapacitet), pa teško mogu neutralisati njenu kiselost i toksičnost. Osim ove kiseline, u Jadru se može očekivati i ispuštanje drugih otrova u vodu, pre svega bora, litijuma, arsena, ali i toksičnih proizvoda hidrolize mnogih sulfata i drugih soli.

Zagađenje je, nažalost, neizbežno kada se radi o rudarenju koje podrazumeva upotrebu ovolikih količina opasnih neorganskih kiselina (ovog puta uopšte nisam spomenula conc. HCL – sonu kiselinu koja bi se u mnogo većoj količini od sumporne koristila, niti još opasniju HF – ako im je i ona u planu) i jalovišta prepuna drugih otrova, bez obzira na tehnologiju koja se koristi. A, jasno je, da se ovde radi i o prljavoj tehnologiji i o lošim namerama. Jer, zašto druge evropske zemlje koje inače imaju mnogo više rude litijuma (npr. Austrija, Portugalija, Nemačka, Francuska, Norveška), ne koriste ovu metodologiju? Napredniji su, pa bi bilo pametno sačekati njihova iskustva.

U radu pod nazivom Environmental impact analysis of Lithium extraction activity and Li-Ion batteries recycling (2021, B. A.) piše da je ovaj vid rudarenja litijuma način „gde se ruda vadi iz zemlje i izolacija metala vrši kroz složen proces što podrazumeva izmeštanje hiljada hektara zemlje i kamenja (poznatog kao jalovinski materijal), uzrokujući poremećaje na obližnjem zemljištu i iskorenjivanje biljnog sveta.“

U literaturi i u novinskim člancima se inače može pronaći i dugačak spisak akcidenata (udesa) koji se povezuju sa ovom kiselinom. U mnogim slučajevima, ljudski faktor dovodi do udesa – kako pri njenoj proizvodnji i skladištenju, tako i pri transportu. Pošto ova kiselina ima izraziti korozivni potencijal, nagriza mnoge metale zbog čega često dolazi do curenja iz rezervoara, odnosno iz cisterni u kojima se skladišti i u kojima se prevozi, a u mnogim slučajevima te cisterne su stare. Česte su i eksplozije, pošto se pri reakciji sa tim metalima oslobađa lako zapaljivi vodonik, ali i stradanja radnika zbog njihove nedovoljne obučenosti za rad sa tako opasnom hemikalijom. Havarije na brodovima-cisternama, prevrtanje cisterni na putevima zbog preopterećenosti ili sudara, iskliznuća iz šina vagon-cisterni se takođe često dešavaju.

I kod nas su se u prethodnih nekoliko meseci, u blizini Bora, desila dva iskliznuća vagon-cisterni natovarenih sumpornom kiselinom. To svakako nije slučajno, jer se u RTB Bor nalazi i fabrika za njenu proizvodnju. Kada se u svetu dese ovakvi akcidenti, često se o uticaju na životnu sredinu ne govori ili se, zbog javnosti, kaže da akcident nije ugrozio zdravlje stanovništva i da je brzom intervencijom izbegnuta katastrofa. A, negativan uticaj velike količine izlivene sumporne kiseline na ljude, vodu, zemljište, vazduh, biljke i životinje, itekako može biti koban.

Zbog toga se sumporna kiselina s pravom zove još i „ekološka bomba“. O velikom broju akcidenata i o svemu ovome govore mnogi inostrani radovi. U radu pod nazivom: Udesi (akcidenti i incidenti) sa sumpornom kiselinom, autora Miloša B. Rajkovića, se takođe može pronaći mnogo toga. Navešću par slučajeva iz tog rada, a opisano ih je stotinak.

Jedan od akcidenata desio se u Americi, 2002. godine. kada je više od 20 vagona sa veoma korozivnom kiselinom izletelo iz šina. Pri udesu je tečna kiselina prešla u otrovni gas od čega su mnogi ljudi zadobili povrede po koži i na plućima. Oko 3.000 ljudi, koji su živeli u prečniku od oko 2km, evakuisani su, a škole nisu danima radile zbog gasa koji je neprestano izlazio iz cisterne. Na još veću žalost, pri tim akcidentima dolazi i do stradanja ljudi. Tako je 2004. godine, kod nas u Sremskoj Mitrovici, došlo do eksplozije kada su radnici pokušali da poprave kvar koji je nastao na otvoru za pretakanje vagonske cisterne. U radu se kaže da su dva radnika preminula od zadobijenih povreda, a da je treći bio u veoma teškom stanju.

Činjenica je dakle, da gde-god su prisutne velike količine sumporne kiseline, tu je i mnogo potencijalnih problema. A, kada dođe do problema, onda se ulažu ogromni napori pojedinaca, timova i države u celini, da bi se sanirala nastala teška situacija. Zato je potrebno uvek dobro proceniti sve potencijalne rizike i predvideti najgori mogući scenario kada se planira neki projekat.

U slučaju projekta „Jadar“, gde stručnjaci Rio Tinta predvideše rudarenje uz upotrebu velikih količina ekstremno opasnih koncentrovanih mineralnih kiselina i stvaranje problematičnih jalovišta i deponija (sa oko 100 miliona tona toksične jalovine), jasno je da zdravlje ljudi i životna sredina mogu biti ozbiljno ugroženi, a sve zbog neke diskutabilne dobiti. Zato je bolje odustati, odnosno suprotstaviti se na vreme takvoj ideji. Konačno, uvek je bolje danas biti malo siromašniji, živeti zdravo i razmišljati o ekologiji, nego sutra brinuti o nesrećama, bolestima, toksikologiji i o onkologiji!

Prof. dr Zorica Petrović je danas u penziji, do prošle godine predavala je na Institutu za hemiju Prirodno-matematičkog fakulteta Univerzitata u Kragujevcu.

Izvor i fotografija: Prvi Prvi Na Skali, autorski tekst prof. dr Zorice Petrović