土壤汞污染治理技术研究进展

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1、土壤汞污染治理技术研究进展薛彤（渭南师范学院化学与生命科学学院高分子材料与工程10级2班）摘要：重金属污染是近几十年来人类面临的重大环境问题之一。本文分析了现阶段土壤汞污染的主要来源及污染现状，综述了土壤汞污染治理技术的研究进展，提出了中国土壤重金属污染防治应进一步采取的对策。关键词：土壤；汞污染；治理进展；引言土壤是客观存在于自然界的自然体，是人类赖以生存、生产和生活的物质基础。土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，以致土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化

2、、生态与环境恶化的现象。作为土壤重金属污染的主要来源之一，汞对环境及人体的危害是相当大的。汞污染具有高毒性、持久性和生物累积性，联合国环境规划署（UNEP）将汞列为全球性污染物，汞会随着气流蒸发、迁移，而后返降于地面，通过微生物长期作用进而转化为甲基汞，甲基汞是一种具有更高毒性的物质。面对此问题许多国家都投入了大量的人力、物力，积极地研究解决方案，目前有热脱附、固化稳定化、化学萃取、植物修复等技术已经得到部分应用，转基因技术、纳米技术仍在进一步研究，今后由于防治工作严峻性的不断加剧，我们必须结合多种方式进

3、行治理研究，以期达到更好的效果。1土壤中汞污染的来源及污染现状中国用汞历史悠久，早在公元前6世纪以前就已经开始使用辰砂（HgS）作为炼金术和制作颜料的原料[1]，前已述及，汞元素在自然界中可转化成剧毒的甲基汞并通过食物链富集和放大。由于汞的特殊属性，致使汞及其化合物在氯碱生产、电缆设备和开关制造、测量和控制设备生产、铅锌冶炼和金矿开采、照明系统和牙科工作等工业过程中有着广泛应用。目前中国是世界上为数不多的依然在开采汞矿的国家之一，在未来几年甚至几十年间，汞依旧会在工业生产中持续使用。2007年，贵阳市水源

4、地之一的百花湖，其底泥被查出严重汞超标，此外近年来许多研究发现，汞污染源附近的水稻和蔬菜均在一定程度上含有甲基汞。2011年中国科学院地球化学研究所做过全国大米汞含量调查，发现从中国9个省份采集的303个大米样品中江西、江苏、贵州、湖北、湖南和广东等地的35个样品中的汞含量超标。联合国环境规划署（UNEP）在全球汞评估报告中指出，近20010年来，汞在全球大气、水和土壤中的含量增加了三倍左右，各种人为排放源每年向大气排放汞约2000吨，其中中国每年排放600吨，占全球总排放量的1/4。中国大气汞排放有一半

5、来自于煤电，这主要是由中国工业结构和能源禀赋所决定的[2]。2013年1月19日，联合国环境规划署（UNEP）就具体限排范围作出详细规定，通过了旨在全球范围内控制和减少汞排放的国际公约《水俣公约》（又称《汞公约》），从而减少汞对环境和人类健康造成的损害。2013年12月2日美国环保局长称，中国大气汞污染已飘至美国河流。专家学者们一致认为汞是继温室气体之后再次引起全球关注的最重要污染物。中国是世界上最大的汞生产国、使用国和排放国，面临着巨大的压力和挑战。图(2)2007年中国主要行业大气汞排放况图(1)20

6、07年中国主要用汞行业中国用汞情况如图(1)所示。从图可以得出，目前中国最大的用汞行业是电石法--聚氯乙烯(PVC)的生产。中国PVC的生产通常采用电石法工艺，该工艺使用了大量的含汞触媒(有的国家采用的是以石油和天然气为原料的乙烯氧氯化法工艺，从而避免了使用含汞触媒)，而该方法的实施过程中所产生的废汞触媒、含汞活性炭、含汞污泥、含汞盐酸以及含汞碱液，一旦管理或处置不当有可能对环境产生不可估量的风险。另一主要消耗源是含汞产品的生产，如医疗产品(如温度计、血压计)、电池和荧光灯生产等行业，约占全球出口量40-

7、-80％，这些行业的主要问题是其生产过程中的汞污染控制及其产生的含汞废物的安全处置，如处理不当也使环境面临较大的风险。中国排放到环境中的汞主要存在于水体、大气和土壤中，排放总量相当大。目前只有排放到大气中的汞可以进行定量估算，2007年中国大气汞排放量估算至少为643吨[3,4,5]，主要行业大气汞排放情况如图（2）所示。由图可知，中国汞在大气排放中占比重最大的视燃煤工业锅炉占到33%，其次是燃煤电厂占到19%，接着是有色金属冶炼，还有水泥生产（因为水泥生产需要用煤来做燃料，并且水泥的生产原料石灰中有汞伴

8、生）。10土壤中汞的存在形态主要有金属汞、无机汞盐、有机络合态汞、离子吸附态汞等各种形态的汞，无论含量多少，均可由食物链直接或间接地进入人体，且不断富集使人产生汞中毒现象，这会损害人的中枢神经系统、消化系统及肾脏，严重时甚至会导致死亡。在正常的土壤Eh和pH范围内，汞能以单质状态存在于土壤中，其中无机汞化合物有HgS、HgO、HgCO3、HgSO4、HgCl2、HgNO3等，有机汞化物有烷基汞、土壤腐植质与汞形成的络合物和有机