汞污染危害分析與防范措施探討

李成劍 (長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系,湖北荊州434020)

汞是在常溫下唯一呈液態(tài)的金屬元素,廣泛地分布在地殼表層。辰砂及其多晶體偏辰砂是主要的含汞礦源。隨著自然的演化,環(huán)境的各個(gè)因素中都可能含有汞,形成汞的天然本底。由于人類活動(dòng)造成水體汞污染,其污染源主要來(lái)自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水。據(jù)估計(jì),1970～1979年全世界排入土壤的汞約為10×104t[1],而排向大氣和土壤的汞都隨著水循環(huán)回歸入水體。因此,目前汞污染日益嚴(yán)重。針對(duì)這種情況,世界各國(guó)大力開展了對(duì)汞污染的研究和治理工作。為此,筆者對(duì)汞污染的研究和治理情況加以綜述。

1 汞污染的來(lái)源

1)自然釋放 汞在自然界中分布極廣,幾乎所有的礦物中都含有汞,自然釋放到大氣中的主要是元素汞,還有二甲基汞、揮發(fā)性無(wú)機(jī)汞化合物等,同時(shí)地球經(jīng)一系列的自然過程如火山活動(dòng)、地?zé)峄顒?dòng)等也將汞釋放進(jìn)入大氣。有學(xué)者認(rèn)為,我國(guó)成都平原的汞污染在很大程度上是因?yàn)槠皆讛嗔训牡厍蚍艢庾饔迷斐傻腫2]。另外,水體、土壤、植物表面的自然釋放及森林火災(zāi)也是大氣汞污染的重要來(lái)源。

2)人為排放 化石燃料的燃燒、城市垃圾和醫(yī)療垃圾焚燒、汞礦開采、有色金屬冶煉、氯堿和水泥制造、土法煉金、造紙和塑料等工業(yè)也排放大量的汞[3]。

3)廢舊節(jié)能燈具的排放 據(jù)研究資料顯示[4],一支管徑36mm熒光燈管含汞量為25～45mg,一支管徑10mm的節(jié)能燈泡含汞量為10～15mg,一支高壓鈉燈含汞量為1214mg,一支金鹵燈含汞量為20～25mg。近幾年,我國(guó)每年生產(chǎn)加工燈管消耗汞達(dá)80t之多,每年釋放出汞及化合物量數(shù)以百噸計(jì),嚴(yán)重污染土壤和水源,進(jìn)而危害人體健康。

2 汞對(duì)人體健康的危害

職業(yè)性暴露和飲食是人體攝入汞的主要途徑,此外,汞還可以通過呼吸和皮膚接觸進(jìn)入人體。汞對(duì)人體的健康危害與汞的化學(xué)形態(tài)、環(huán)境條件和侵入人體的途徑、程度有關(guān)[5]。一般來(lái)說(shuō),汞的化學(xué)形態(tài)劃分為無(wú)機(jī)汞 (如元素汞、二價(jià)汞等)和有機(jī)汞 (如甲基汞等)。

無(wú)機(jī)汞進(jìn)入體內(nèi)的主要途徑是呼吸、口腔攝取和皮膚吸收。呼吸是汞蒸氣進(jìn)入人體的的最重要途徑,吸入汞蒸氣的80%左右可以透過肺泡進(jìn)入血液。食物中的無(wú)機(jī)汞大約有7%通過口腔攝取而被吸收,通過皮膚吸收的汞蒸氣僅僅是通過呼吸吸收的1%左右,但是使用一些高無(wú)機(jī)汞含量的美白護(hù)膚品也可以造成汞吸收和積累[6]。無(wú)機(jī)汞的毒性主要表現(xiàn)為神經(jīng)毒性和腎臟毒性。中樞神經(jīng)系統(tǒng)可能是對(duì)汞蒸氣最敏感的靶器官,其發(fā)生汞中毒后的典型癥狀包括震顫、情緒不穩(wěn)定、注意力不集中、失眠、記憶衰退、說(shuō)話震顫、視力模糊、肌肉神經(jīng)功能變化、頭痛以及綜合性神經(jīng)異常等。腎臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)一樣,也是對(duì)汞蒸氣敏感的靶器官。人體汞中毒的不良后果還包括致癌性、呼吸系統(tǒng)毒性、心血管毒性、消化系統(tǒng)毒性、免疫系統(tǒng)毒性、皮膚毒性和生殖系統(tǒng)毒性等。

甲基汞等有機(jī)汞進(jìn)入人體的主要途徑是食用魚類及其他水產(chǎn)品。甲基汞中毒大體上可分為急性、亞急性、慢性和潛在性中毒4種類型[7],具體內(nèi)容包括:①急性中毒。當(dāng)大量甲基汞迅速進(jìn)入人體時(shí),可出現(xiàn)急性腦損傷,如意識(shí)障礙、痙攣、麻痹等,表現(xiàn)為急性發(fā)作、預(yù)后不良,大多數(shù)人很快死亡;②亞急性中毒。當(dāng)反復(fù)進(jìn)入人體的甲基汞量較少時(shí),出現(xiàn)典型神經(jīng)癥狀,主要出現(xiàn)末稍感覺障礙、向心性視野縮小、神經(jīng)性聽力降低、語(yǔ)言障礙、運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀;③慢性中毒。當(dāng)反復(fù)進(jìn)入人體的甲基汞量很少時(shí),則出現(xiàn)不典型或不完全的神經(jīng)癥狀,其中末稍感覺障礙最先出現(xiàn),其次是向心性視野縮小和神經(jīng)性聽力降低,而運(yùn)動(dòng)失調(diào)和語(yǔ)言障礙等則比較少見;④潛在性中毒。當(dāng)反復(fù)進(jìn)入人體的甲基汞很微量時(shí),不出現(xiàn)特異性臨床癥狀,而呈潛伏狀態(tài),即所謂亞臨床型。

3 汞污染的治理與防范

1)削減工業(yè)用汞量,減輕汞工業(yè)污染 政府應(yīng)運(yùn)用法律和行政管理手段限制含汞產(chǎn)品的銷售和使用,通過環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證等加強(qiáng)無(wú)汞產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣力度。目前,我國(guó)多數(shù)用汞行業(yè)已采用有替代產(chǎn)品或工藝,如無(wú)汞電池、合成樹脂齒科材料、電子式或液晶式體溫計(jì)及壓力表、氖一氛無(wú)汞日光燈等。應(yīng)加大環(huán)保執(zhí)法力度,嚴(yán)格限制含汞三廢 (含汞廢氣、廢水和廢固)的排放。制定優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)涉汞企業(yè)回收含汞廢棄物循環(huán)生產(chǎn),最大程度地減輕工業(yè)污染。

2)加強(qiáng)燃煤汞污染控制技術(shù)的研究與開發(fā) 煤燃燒是大氣汞污染最主要的來(lái)源,而汞一旦進(jìn)入大氣將難以治理,因而最有效的防治措施是盡可能地減少煤的燃燒。我國(guó)的資源狀況決定了以煤為主的能源結(jié)構(gòu)模式很難改變,因此在提高能源利用率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的同時(shí),治理燃煤汞污染的最得力措施是加強(qiáng)燃燒前和燃燒后的脫汞力度[8]。目前,我國(guó)現(xiàn)有傳統(tǒng)洗煤方式只能洗去原煤中30%左右的汞,而國(guó)外有關(guān)研究表明,采用一種新的洗煤技術(shù),能同時(shí)去除礦物相汞和有機(jī)相汞,去除率為 40%～82%[9];燃燒后采用布袋除塵器,對(duì)煙氣中汞的脫除率可達(dá)58%。我國(guó)在該方面的研究尚處在起步階段,所以政府應(yīng)支持、鼓勵(lì)企業(yè)和科研院所加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域的研究,為治理燃煤導(dǎo)致的汞污染提供技術(shù)支持。

3)加強(qiáng)進(jìn)行垃圾分類和固體廢棄物管理 如果生活垃圾能分類收集、分別處理,則應(yīng)該對(duì)其中的含汞電池、熒光燈管、體溫計(jì)等采取比一般生活垃圾更嚴(yán)格收集處理措施。建議我國(guó)大中城市應(yīng)盡快投資建設(shè)如廢舊燈管等含汞量高的垃圾處理中心,才能有效地防治汞污染,保護(hù)生存環(huán)境。

4)加強(qiáng)宣傳教育力度,提高全體公民的環(huán)保意識(shí) 與許多棘手的環(huán)境問題一樣,汞污染的防治有賴于每個(gè)社會(huì)成員的積極支持與參與。因此,應(yīng)加強(qiáng)汞污染危害的宣傳教育,使人們認(rèn)識(shí)到解決汞污染問題的必要性及緊迫性,引導(dǎo)消費(fèi)者自覺購(gòu)買綠色無(wú)汞產(chǎn)品,分類投棄垃圾,節(jié)約能源,科學(xué)消費(fèi),通過約束自身日常行為來(lái)減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

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