淺析汞污染的危害及防范對(duì)策

文/陸海菊

引言

本文是針對(duì)汞污染危害及防范措施的探討。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，相關(guān)的工業(yè)、化工生產(chǎn)過(guò)程中汞的用量和污染也越來(lái)越多。文章首先從理論角度分析了汞的各種污染渠道和危害，然后就現(xiàn)階段汞污染的預(yù)防和處理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。汞，俗稱(chēng)水銀，是一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，也是常溫下唯一的一種呈液體存在的金屬。汞具有凝固點(diǎn)低（-38.8℃）、沸點(diǎn)高（365.58℃）、導(dǎo)電性能良好、表面張力大等物理特性。我國(guó)是世界上汞使用量最大的國(guó)家之一，同時(shí)也是汞污染最為嚴(yán)重的國(guó)家。社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)程中的工業(yè)行為會(huì)產(chǎn)生大量的汞，如化石燃料的燃燒、城市垃圾、醫(yī)療垃圾焚燒、水泥、火力發(fā)電、冶金、造紙及廢舊節(jié)能燈具的排放等。汞對(duì)人體的危害非常大，在常溫下很容易蒸發(fā)成氣態(tài)汞，從而被人體的肺泡吸收，或者通過(guò)皮膚、消化道進(jìn)入到人體中，而且其毒性是逐漸累積的，需要長(zhǎng)時(shí)間才能體現(xiàn)出來(lái)。

汞的污染與危害

大氣中汞的污染與危害?？諝庵械墓饕灶w粒態(tài)汞與氣態(tài)總汞兩種形式存在，其來(lái)源主要有以煤炭為原料的火力發(fā)電廠、垃圾焚燒、采金、金屬冶煉以及制堿工業(yè)等多個(gè)途徑。顆粒態(tài)汞指的是吸附在顆粒物表面的具有揮發(fā)性質(zhì)的汞，例如HgCL2，以及能和顆粒結(jié)合的HgO、HgS等；而氣態(tài)總汞則主要是HgO（約90%以上），以及少量揮發(fā)性汞和汞的化合物（HgCl2、HgBr2），它們均可通過(guò)0.45μm孔徑的濾膜或其它過(guò)濾裝置。在自然環(huán)境中不同形態(tài)的汞之間能相互轉(zhuǎn)化，如元素汞（Hg0）在O3、H2O2等作用下被氧化成Hg2+，Hg2+也可以還原到元素汞（Hg0）的狀態(tài)，這樣的轉(zhuǎn)化過(guò)程在大氣的顆粒態(tài)汞和氣態(tài)汞之間極為頻繁。

水中汞的污染與危害。汞在水中的存在形式主要是元素汞（Hg0）和二價(jià)汞，其污染來(lái)源主要有造紙、汞合金、和催化劑生產(chǎn)、控制設(shè)備、電池制造等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放出的含汞廢水，以及醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等含汞廢水的排放。水體中，不同形態(tài)的汞最終都會(huì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的王水溶態(tài)汞，而且水中的汞一般不會(huì)輕易被微生物所降解，而是會(huì)直接或間接地轉(zhuǎn)化成甲基汞，并隨著食物鏈富集，從而在人體中積累，并且隨著人類(lèi)活動(dòng)量的增加而增多。土壤中汞的污染與危害。汞在土壤中主要以屬汞、無(wú)機(jī)汞以及有機(jī)汞三種形態(tài)存在，日常生活中百姓使用的有機(jī)汞農(nóng)藥，采用含汞廢水灌溉農(nóng)田，或者是空氣中的汞經(jīng)沉降過(guò)程等都會(huì)導(dǎo)致土壤中有汞污染的問(wèn)題。通常土壤中金屬汞的含量都很低（一般在1%以下），但其危害卻不容忽視。

汞污染的預(yù)防措施

調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。煤炭作為傳統(tǒng)的能源，一直以來(lái)都在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著主要的地位，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和各行業(yè)發(fā)展過(guò)程中必不可少的能源。提高能源效率?，F(xiàn)階段我國(guó)各種能源利用效率極低（包括煤炭能源和各種新型潔凈能源），主要因技術(shù)方面受到限制以及企業(yè)盲目追求經(jīng)濟(jì)效益而不顧及社會(huì)效益，例如，建筑采暖、空調(diào)系統(tǒng)等能耗大，燃煤鍋爐熱效率較低等，都存在嚴(yán)重的浪費(fèi)問(wèn)題。積極提倡城市垃圾的分類(lèi)管理，尤其是對(duì)于一些工業(yè)垃圾、固體廢棄物垃圾必須嚴(yán)格予以篩選，對(duì)其中的含汞電池、體溫計(jì)、熒光燈等有可能污染的生活垃圾物，采用比一般性質(zhì)的生活垃圾更為嚴(yán)格的防范和預(yù)處理措施，從而降低此類(lèi)垃圾中汞排入到環(huán)境中的可能性。

汞污染處理措施

活性炭吸附?；钚蕴渴且环N吸附能力很強(qiáng)的吸附劑，其脫汞率取和活性炭本身的溫度、物理性質(zhì)、汞濃度以及碳汞比等因素都有關(guān)系?；钚蕴勘旧韺?duì)于汞的吸附能力較弱，但可以通過(guò)改性增加來(lái)提高其吸附能力，包括滲氯、滲硫、滲溴、滲碘、載銀、浸堿或酸等表面活性劑和氧化劑處理。離心除塵法和靜電除塵法。離心除塵法適用于對(duì)直徑超過(guò)5μm的顆粒態(tài)汞的去除，其原理為依靠旋轉(zhuǎn)氣流的離心力作用，從而將氣體中的汞塵分離出來(lái)。靜電除塵法，則是通過(guò)高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力作用，分離氣流中汞塵，對(duì)直徑小于5μm的飄塵汞粒以及霧狀的汞毒等都有很好的去除效果。金屬還原法。金屬還原法主要適用于偏酸性的含汞廢水中汞的去除，采用鐵、鋅或銅為還原劑，讓廢水通過(guò)其粉粒填充層，廢水中的汞離子經(jīng)過(guò)還原作用被析出。以還原劑鐵為例，其反應(yīng)方程式如：Hg2++Fe→Hg+Fe2+反應(yīng)完成之后通常需要對(duì)廢水PH進(jìn)行調(diào)節(jié)，將生成的金屬離子去除干凈，避免造成二次污染。

結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，我國(guó)的汞污染預(yù)防和處理措施仍舊是環(huán)境污染問(wèn)題的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。汞污染的對(duì)治措施應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則，通過(guò)削減工業(yè)用汞量，積極推廣無(wú)汞電池、無(wú)汞電子式體溫計(jì)和壓力表，以及無(wú)汞日光燈等新型產(chǎn)品，并加強(qiáng)對(duì)含汞廢水的處理措施和監(jiān)管力度，以此來(lái)減少汞污染的途徑。同時(shí)，還需要不斷完善去除汞的相關(guān)技術(shù)和工藝，加大對(duì)生物修復(fù)技術(shù)的研究，將生物和化學(xué)法有效結(jié)合起來(lái)，方便于不同環(huán)境中汞污染的處理。