（环境科学专业论文）重庆主城区大气汞时空分布特征及人为排放研究.pdf

西南人学硕士学位论文 摘要 燃烧) 仍然是大气汞人为源的主要贡献者。同时，商业区大气汞浓度与交通区，工业区相当， 表明商业区也存在着一定的大气汞污染问题。相比，文教区和自然保护区大气汞浓度较低。 重庆主城区大气汞浓度具有明显的月变化和日变化特征。2 0 0 6 年8 月至1 1 月大气汞浓 度逐渐升高，1 1 月达到峰值( 8 2 4 n g n l - 3 ) ，而后下降并趋于相对稳定。其中，8 月份大气汞 浓度仅为5 3 6n g1 1 1 _ 3 ，明显低于夏季其它月份，估计与7 ，8 月的人气温度垂直分布有关。大 气汞浓度的日变化特征受到地区空气污染状况的影响。在缙云山自然保护区，大气汞浓度白 天高于夜间，在西南大学和火力发电厂昼夜变化特征与其刚好相反。三个采样点2 0 0 6 年9 月与2 0 0 7 年1 月两次监测期间的日变化趋势一致，且大气汞浓度9 月均低于1 月，日变化幅 度9 月都高于1 月。 利用缙云山，西南大学和火力发电厂的日变化监测数据进行相关分析。可以发现，大气 汞浓度与气温、相对湿度和光照强度显著相关，且这种相关性具有明显的地域性差异。在缙 云山，大气汞浓度与气温显著正相关，与光照也是显著正相关：在西南大学和火力发电厂， 人气汞浓度与温度和光照均成显著负相关。此外，在三个采样点人气汞浓度与相对湿度都 成显著正相关，但大气汞浓度和气压之间没有形成一致的显著相关性。研究还发现，湿沉降 过程对人气汞去除作用明显，降雨期间大气汞浓度日均值从6 6 4 降至4 3 4n gm - 3 ，日变化幅 度也不明显。 人为活动对重庆主城区大气汞浓度具有重要的影响。不同的人为活动构成了具有不同区 域特征的功能区分布。工业区建有火力发电厂，钢铁厂等重工业企业，其均是燃煤大户；交 通区机动车流量大，堵车问题尚未完全解决，尾气排放污染严重；商业区人群密集。空气流 动性差，以上种种人为排汞活动导致区域大气汞浓度较高。而人为排汞少的文教区和几乎无 人为干扰的自然保护区，大气汞浓度较低。 利用排放因子法和灰色预测法对重庆大气汞的人为排放进行了研究。结果表明，重庆市 2 0 0 5 年人为源释放汞量为9 4 7t 。其中，燃煤，水泥制造和垃圾焚烧所占比重最大，分别占 到6 4 5 ，2 2 2 和7 7 。重庆直辖以来大气汞人为源释放量逐年增加，从1 9 9 7 年到2 0 0 5 年人为排汞从4 6 5t 增加到9 4 7t 。如果不采取积极有效的措施，2 0 1 0 年人为释放汞量将高 达1 3 7 9t 。为了更好地对重庆人为汞排放进行有效控制，建议深入开展以下工作：改造现有 燃煤的烟气控制设备，提高其脱汞效率；科学管理生活垃圾，采用先进焚烧技术，提高焚烧 效率：进一步完善和改进道路交通及车辆内燃机燃烧技术等。 关键词：气态单质汞大气汞变化分布人为排放 l i 西南大学硕士学位论文abs的ct s p a t i a la n dt e m p o r a ld i s t r i b u t i o no f g a s e o u se l e m e n t a l m e r c u 巧a n d e m i s s i o n 仔o ma 毗h r o p o g e n i cs o u r c e si n c h o n g q i n g ，c h i n a a p p l i c a n tf o rm a s t e rd e g r e e ：y a n gy o n g l ( u i s u p e r v i s o r ：p r o fw a n gd i n g y o n g a b s t r a c t m e r c u r y w i l i c he x i s t sm a i l l l yi l ll i q u i df o r ma tn o m 豫lt e m p e r a t u r ew i mh i g hv a p o u rp r e s s u r e ， i s eo ft 1 1 eh i 曲- t o x i c 觚dn n e e 讹le l e m e i l t sf o rh u 僦b e i n g s g 舔e o u se l e m e n t a lm e r c u 巧 ( g e m ) i sp r e d o l t l i n 孤ti 1 1 廿1 ea 廿i l o s p h e r e ( m o 陀m 锄9 0 ) d u et oi t sl o ws o l u b i l 时锄dk g l l s t a _ b i l i 吼h h 舔a 他s i d e n c et i r 鹏o fo 5 - 2y c 缸柚dt l i 璐c 锄岫d e r g ol g 砌g et i 锄s p o r t a 缸1 0 s p h 硎cm e r c u 巧c 锄a d v e r s e i yi i n p th 啪姗h e a l n ld u e t oi t s d 印o s i t i o nt o ，柚d b i o m e m y l a t i o n 姐db i o a c c u m u l a t i o ni nt e r 托s t r i a la n da q u a t i cs y s t e m s t h e r e f 0 r e ，i ti si n 驴衄i tt o c o n d u c tt 1 1 er e s e a r c h0 nt h e 岫o s p h 硎c 删邪u 巧f o r 哪d e 璐t a l l 曲gt 1 1 es t a t u so fm e r c u 巧p o l l u t i o n ， e l u c i d a t i n gm eb i o g e o c h e i i l i c a lc y c l i n g 孤dd e v e l 叩i i l gt l l em e 弱u r ef o rp 陀v e n t i o n 孤d 舳e d i a t i o n o f m e r c u r yp o l l u t i o n r e c e n t l y t l l e r ew e 陀ac e r t a i nr c s e a r c ho n 锄o s p h e r i cm e r c u d ri na m e c a 锄de u r o p e ，w l l i l e j u s ta 佬wi i lc h i i l a s h l l ，t l l o w e 他c o i l f m e dt oo n e0 r 辩v 钉a ls i t e sw i ms h o n - t 锄i m 雒u 他m e n t s a st l l em o s ti 叫) 0 舳ti i l d u s 仃yi i is o u 吐1 w e s to fc 1 1 i l 扭，c h o n g q i n gh 丛al a 穆ec o 璐衄耳m o f e n e r g y ，a _ b o v e7 0 b e i n gc 1 a sw i d e l yr e c o g i l i 孺d ，也eb 啪i l l go ff o s s i lf u e lw 舔吐l eb i g g e s to 鹏 o fa n t l o s p h e d cm e r c u 哆锄o n g 也e 锄t l l r a 炉g e 碰cs o 哦e s h io r d e rt 0i l l v e s t i g a t ct l l es t a n 工so f c o n c e n 仃a t i o n s ，吐l ec i l 蜀瞄c t e s t i c so fs p a t i a l 锄dt e m p o r a ld i s t r i b u t i o n ，t l l ei n l p a c t i l l gf a c t o r s 锄dt l l e e i i l i s s i o n 疗0 mt 1 1 e 锄t l l i 0 p o g e n i cs o u r c e si i lc h o n g q i i l g ，地h 唧e x 。r a 9l5 + m e r c u 巧锄a l y z e r w a su s e dt om e a s u r en l ec 伽c e n n a t i o no fg e mi nt l l em a i l ld i s t r i c to fc h o n g q i n gf o ral gt i m e c o m b m e dw i t hm em e t h o d so f 谢豁i o nf a c t 0 塔锄d 粤_ e yp r e d i c t i n g t h ec 伽c l 惦i o 璐越f o n o w s ： a v 锄g ec o 眦明缸t i o 脑o fg e md u 血gm e 咖d yp 丽o d 舳g c d 的m4 6 5 7 8 9n gm - 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a d d i t i o n a l l y ，i nn l ec o l i l m e r c i a la 他am ea i rc o u l dr l o tn o ww e ud u et 0l o t so fi m i 呔e t s 锄dm a r l y p e o p l e a l la b o v em e 州。鹏dc o n 仃伯u t e dt o 吐l eh i g l lc o n c 锄删。胚o fg e m i i ln l ea n l l o s p h e 他b y c o m p a r i s o n ，t l l eg e mw e 他l o w 协t l l ee d u c a t i o n a la r e aw i t l il i t t l eh g 钮1 i s s i o n 丘o m t l l eh u m 锄 a c t i 、，i t ya n di i lt l l em 咖m lc o 璐e r v a t i o na r e aw i n ln e a r l yn oh u m a nd i s 劬锄c e t h eh ge i i l i s s i o n 丘0 mt l l e 锄t l l r o p o g e l l i cs o u l l c e sw 舔i i l v e s t i g a t e d 璐i i i gt l i em e t l l o do f 诚骚i o nf a c t o r sa n d 毋屯yp 托d i c t i n g 1 1 1 eh ge n 虹s s i o n 董吣m 越i t l 婶g 酞s o u r c e sw 笛9 4 7t 遗 c h o n g q i i l g ，m2 0 0 5 a m o n gt l l o s e ，t l l ec o a lb 啪i n g ，c e m 锄tp r o d u c t i o n 锄dw a s t ei i l c i i l e m t i ， w h i c hw e 他t l l el a r g e s tc o n 伍b u t o r s ，a c c o u n t e df o r “5 ，2 2 2 锄d7 7 ，r e s p e c t i v e l y t h eh g e r n i s s i o ni n c r e 弱e d 剐1 u a l l y 锄dw 笛觚m4 6 5ti n1 9 9 5t o9 4 7ti i l2 0 0 5 m 0 f e o v e r t h tw i l l r e a c h1 3 7 9ti i l2 0 l o ，i fn oe 伍c i e n tm e 笛u r e s mo r d e rt ot a k ec o n 缸o lo fh ge i n i s s i o n 丘o mt l l e 狮1 r 0 p o g e n i cs 伽e se f f i c i e l l t l yi nc h o n g q i n g ，t l l em e a s u r e sw e r es u g g e s t e ds u c h 笛i m p r o 谵l g 山ee 伍c i e n c yo fh gr e m o v i n gu s i n gm ee x i s t i n ge q u i 础n t s ，m es c i e n t i f i cm a n a g 锄e n to fw 笛t e a n da d o p t i l l g 吐坨a d v 锄c e dt l l et e c l l i l o l o g yo fi n c i n e m t i o nm di n l p r o v i i l gm e 姐伍cc o n d i t i o n 雒d 吐l et e c l l i l o l o g yo fg 笛g i n ei i lv e l l i c l e s k e y w o r d s ：g a s e o u s e l e m e n t a im e r c u r y a t m o s p h e r i cm e r c u r y v a r i a t i o n d i s t r i b u t i o ne m i s s i o nf - o ma n t h r o p o g e n i cs o u r c e s v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了标注。 学位论文慨聱张鳓期：硼年月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口 保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：杨殛 鳓期：铆年厂月r 日 导师签名： 签字日期：沙分年占月9 日 l 保护知识产权声明 本人完全了解西南大学关于对研究生在本校攻读学位期间撰写的 论文知识产权保护的规定。本人撰写的论文是在导师具体指导下，并 得到相关研究经费支持下完成的。具体数据和研究成果归属于导师和 作者本人，知识产权单位属西南大学。本人保证毕业后，以本论文数 据和资料发表论文或使用论文工作成果时，署名第一单位仍然为西南 大学。 学位论文作者签名：搴为j 氢 签字日期柳年厂月7 日 西南大学硕士学位论文第l 章文献综述 第1 章文献综述 汞是一种高毒性的非必需元素，自2 0 世纪5 0 年代初日本熊本县发生水俣病( m i n a m a t a d i s e a 鸵) 事件以来，汞作为一种重要的全球性污染物而备受关注( h a n s 如锄dd 锄s c h 1 9 9 7 ； p a ie ta 1 ，2 0 0 0 ) 。近2 0 年来，汞及其化合物的生物地球化学循环受到来自不同领域的科学家们 关注，对汞的污染源、污染水平以及汞在环境中迁移转化规律进行了一系列的研究，认识到 汞在环境中的迁移、转化、食物链传递、生物放大等过程给人类健康与生态安全带来的风险 ( f e n ge ta 1 ，2 0 0 3 ；h a l le ta 1 ，2 0 0 6 ；h y l 锄d e r 锄dm e i l i 2 0 0 3 ；k u oe ta 1 ，2 0 0 6 ；m a g a 陀l l i 锄d f 0 s “e r 2 0 0 5 ；o b d s te ta 1 ，2 0 0 5 ) 。然而对于近地面大气汞的分布特征研究则相对薄弱。2 0 世纪 9 0 年代以来，北美和欧洲学者在远离汞污染源的地区检测到高浓度的汞，大气汞的输送和沉 降过程越来越引起人们的重视( ! ( m o re ta 1 ，2 0 0 6 ；s c l l r o e d e r 锄dm u n t l l e ，1 9 9 8 ) 。 1 1 汞的理化性质及危害 1 1 1 汞的理化性质 汞( h 弯) 又称水银，是位于元素周期表第1 ib 族的过渡金属元素，常温下呈银白色且具 有金属光泽。汞分子量为2 0 0 6 9 m o r l ，沸点为3 5 6 9 ，熔点为3 8 9 ，蒸气压极高，2 5 时能达到0 2 5p a ，且随温度升高其蒸气压也增加。与其它重金属相比，汞的重要特点在于能 以零价形态存在于大气、土壤和天然水中，是唯一的在常温f 呈液态的金属元素。汞难溶于 水，能溶于硝酸、硫酸和王水但一般不与碱性溶液发生反应。汞能溶解k 、z n 、a u 等许多金属形成汞齐，汞齐加热时又产生汞蒸气。汞在自然界中以金属汞、无机化合物和有 机汞多种形态存在，金属汞具有较高的扩散性和脂溶性，在室温下不被空气氧化，也不与酸 作用，但与硫元素的亲合力大，因而环境中汞的主要存在形态为硫化物( h g s ) 。汞在环境中 有h g o 、h g + 和h 9 2 + 三种价态。其中，h g o 具有挥发性，在环境中相对稳定：氧化态汞中， h 矿多数以二聚体( h 9 2 2 + ) 的形式存在；而h 9 2 + 作为一类软酸可以与无机配位体如c r 、s 2 - 、 c 盯、o 盯等结合形成稳定的络合物，也能与烷基化合物、腐殖酸等有机化合物生成一系列稳 定的化合物。 1 1 2 汞的危害 一般来说，有机汞的毒性强于无机汞，其中甲基汞( m e h g ) 、二甲基汞( d m h g ) 是 环境中最具毒性的汞形态，其含量在水生食物链中易被生物放大，倍数可高达1 0 5 ( 刘永懋 和翟平阳，1 9 9 6 ) 。汞蒸气及其化合物可以通过呼吸道，消化道，皮肤侵入人体。金属汞具有 高扩散性和脂溶性特性，可被肺泡吸收，经血液进入全身。血液中的金属汞可通过血脑屏障 进入脑组织，然后在脑组织中被氧化成汞离子。由于汞离子较难通过血脑屏障返回血液，因 而逐渐积累在脑组织中，损害脑组织( g 0 c h f c i d 2 0 0 3 ) 。金属汞慢性中毒的临床表现，主要 西南大学硕士学位论文第l 章文献综述 有神经性症状，如头疼、头晕、记忆力明显减退、全身乏力等；而大量吸入汞蒸气会出现急 性中毒，其症状为肝炎、肾炎、尿血、金属烟雾热、口腔炎等。无机汞化合物大多溶解度较 小，低浓度的汞化合物进入胃肠道，很难被吸收，一般不会对人体构成危害。但是，有机汞 的脂溶性很高，进入人体后易被吸收并输送到全身不同器官，特别是肝、肾和脑组织。有机 汞化合物中，甲基汞是剧毒物质，进入人体后，多数有积蓄在脑中，可导致神经功能失调， 主要临床表现有向心性视野缩小、运动失调、肢端感觉障碍等( b j 6 m b e 唱e ta 1 ，2 0 0 5 ) 。日本 发生的水俣病就是甲基汞中毒的典型病例，甲基汞积蓄脑组织，导致患者产生中枢神经系统 混乱、周围神经感觉迟钝、精神失常、四肢麻木感、周边视野缩小、神经性听力障碍等症状 ( 林秀武，1 9 9 5 ；g l l 2 圆锄dp i g a t t 0 ，2 0 0 5 ) 。 1 2 大气汞的来源、形态及迁移转化 1 2 1 大气汞的来源 大气中汞主要来自自然源和人为源。汞在自然界中分布极，“，几乎所有矿物中都含有汞 这些汞经一系列的自然过程如地壳物质的风化、火山活动、地热活动及七壤的自然释放进入 大气。另外，水体、植物表面的自然释放及森林火灾也是大气汞的一个重要来源( l i n d q v i s te t a i ，1 9 9 l ；l o h m a ne ta 1 ，2 0 0 8 ) 。n i r a g l le ta 1 ( 1 9 8 9 ) 估算了全球自然源释放到大气中的汞大约 为3 0 0 0ta - 1 ，与l i n d q v i s te ta 1 ( 1 9 9 1 ) 估算的全球自然源的平均通量6gk m - 2a - 1 基本一致。 近年来的研究表明，人为汞释放源主要来自化石燃料的燃烧( 煤、石油、天然气等) ，垃圾焚 烧( 生活垃圾、医疗废物、处理厂污泥等) ，金属冶炼，水泥制造及其它用汞工业等( f e n ge t a 1 ，2 0 0 3 ；p a c y i l ae ta 1 ，2 0 0 l ；p 晌l ee ta 1 ，2 0 0 l ；s 1 1 i l d e r l 锄da i l dc h m u 取2 0 0 0 ；w 抽ge ta 1 ， 2 0 0 0 ) 。王起超等( 1 9 9 9 ) 报道煤中汞在燃烧过程中有7 5 释放到大气中，并估算中国燃煤 每年向人气排汞约2 0 0t 以上，全球质量平衡估算表明由人为源释放到人气中的汞有l 3 来自 煤炭燃烧。1 9 9 0 年美国燃料燃烧排到大气中的汞约为6 2 1t ，占到人为源总排放量的4 0 ( p o r c e l i ae ta 1 ，1 9 9 6 ) 。王定勇等( 2 0 0 1 ) 研究发现重庆市1 9 9 2 年约有3 9t 的汞排放到大气 中，其中8 2 1 是源于煤炭燃烧。另有研究表明，亚洲地区垃圾焚烧产生的汞占人为释放的 3 0 左右，主要是由于干电池、体温计、日光灯等废弃物中汞含量较高( p i i t o n ee ta 1 ，1 9 9 6 ) 。 n a g u 锄dp a c y i l a ( 1 9 9 8 ) 利用排放因子法，对1 9 8 3 年全球人为源汞年释放量作了估算，大 约为9 1 0 6 2 0 0t ，平均3 5 6 0t 。1 9 8 7 ，1 9 8 8 年2 7 个欧洲国家人为源汞年释放7 2 6l ( a x e n f e l d e ta 1 ，1 9 9 1 ) 。2 0 0 0 年俄罗斯、德国、波兰等1 0 国人为源汞年释放为2 3 9 3t ( p a c y me ta j ， 2 0 0 6 b ) 。地中海地区每年向大气中释放汞为2 1 5t ，其中人为源占到4 8 8 。燃料燃烧、水泥 制造和固废焚烧在人为源中占8 2 ( p i n d 舱c ta 1 。2 0 0 1 ) 。对大量研究结果进行分析，发现自 然源释放，人为源释放及沉降在水体和陆地的汞二次释放对全球大气汞贡献率各约为l 3 ( g 鹏向e t a l ，2 0 0 8 ；p 孔y 豫e ta 1 ，2 0 0 l ；p i i r o 鹏e ta 1 ，1 9 9 6 ) 。 2 西南大学硕士学位论文第l 章文献综述 1 2 2 大气汞的形态分布 大气中汞包括气态总汞和颗粒态汞，前者占大气总汞的9 5 ，又可分为原子态汞和活性 气态汞( r g m ) ( m u n m ee ta 1 ，2 0 0 1 ) 。h g o 蒸气压高，水溶性低，在大气中停留时间长达la 。 可以进行远距离传输，进而参与全球汞循环( s l 钮l re ta 1 ，1 9 8 5 ) 。l i n d b e r g 孤ds 缸锄( 1 9 9 8 ) 曾报道h 9 2 + 占总气态汞的3 左右，可扩散到几十至几百公里，易溶解于大气水中和吸附在 雨滴颗粒表面，通过干湿沉降返回地面( r o 嚣锄d ：玎m 讹，1 9 9 5 ) 。虽然活性汞在气态汞中所 占的比例很小，但由于其水溶性和相对活泼的化学性质成为大气汞干、湿沉降的主要贡献者， 其含量直接影响大气汞干湿沉降的速度，是衡量大气汞对地面生态系统影响的重要因素( 商 立海等，2 0 0 3 ) 。王定勇等( 1 9 9 6 ) 对重庆市近郊区的大气汞调查发现，重庆市大气汞中9 0 以上为气态汞形态，其中绿化条件好的学校、公园、农田等地大气环境中气态汞含量占总大 气汞的9 5 以上，而在易起飞尘的交通枢纽及人群集中地带，气态汞只占大气汞的9 0 9 5 之间。颗粒态汞在大气中停留时间比较短，可以参与汞的区域循环而沉降返回地面( l i i l d q v i s t e ta 1 ，1 9 9 1 ) ，其沉降过程主要受气溶胶颗粒粒径大小和数量的影响( s c h r o e d e r 锄dm u n 吐1 e ， 1 9 9 8 ) 。虽然颗粒态汞在大气总汞中还不到1 0 ，但在汞的大气循环中具有重要的意义，尤 其对汞在陆地与水生生态系统中的沉降起关键作用，是气态汞( 特别是单质态汞) 沉降造成 区域性污染的重要途径( s l e i l l r e t a l 1 9 8 5 ) 。 1 2 3 大气汞的迁移转化 大气汞的迁移转化对汞的全球循环有重要的影响。h 9 0 可以在大气中长时间停留和长距 离传输。能造成全球性的汞污染。在大气中有0 3 、h 2 0 2 ，卤素等氧化剂存在的情况下，h g o 可以被氧化成h 9 2 + ，随雨水降到地面，结束大气循环( s c h r o e d e r 柚dm u n t l l e ，1 9 9 8 ) ，这一过 程对大气中气态汞向颗粒态汞转化起着重要作用( h a l l ，1 9 9 5 ) 。与h 9 0 相比，h f + 在大气中 的停留时间较短，是因为h 9 2 + 具有较高的活性，并趋于溶解在大气水中和吸附在雨滴颗粒表 面，在沉降过程中去除比h g o 快得多，而且h 矿+ 沉降速度会因季节而改变( s l e m r e ta 1 ，1 9 8 5 ) 。 h 矿在大气环境条件下很难长时间存在。因为h g + 可以发生歧化反应生成h g o 和h 9 2 + ，特别 是当大气中有配位体( c l 一、o 盯等) 存在时，反应更加迅速( m 硼恤e 锄dm c e l r o y ，1 9 9 2 ) 。 s e l 鲫e u re ta 1 ( 1 9 9 4 ) 在现有的动力学、热力学的研究基础上，对汞的火气化学过程进行了 有效地模拟，系统地阐述了汞在大气中的演化规律。目前，汞的大气化学转化只是在实验室 条件下进行的模拟，而真实的转化过程要复杂得多。 大气汞可以通过干沉降和湿沉降过程从大气中去除。而干湿沉降是一个十分复杂的物理 化学过程，且有很多因素会影响两种沉降过程发挥作用的相对大小，如大气汞浓度的形态分 布、参与沉降过程的大气共存组分( 如气溶胶、0 3 ) 存在情况等( s e i 印e l l re ta 1 ，2 0 0 3 ) 。当 大气中二价汞或颗粒态汞的浓度大于1 0 0p gm _ 3 ，干湿沉降都是主要的去除形式；当二价汞或 颗粒态汞的浓度较低时，大气汞的湿沉降主要依赖h g o 在气相或液相中的氧化( 1 ( i m 锄d 3 西南大学硕士学位论文第l 章文献综述 l i l l d b e r g ，1 9 9 5 ) 。针叶类树木的树叶可以吸附大量的气态汞，如砌淞n 稼r 口针叶汞含量与大气 汞浓度具有很好的相关性，汞在叶片上积累之后会逐渐被0 3 氧化成可以溶解的h 9 2 + 而除去 ( 1 彘l d t 。1 9 9 1 ) 。酸沉降与大气汞沉降也有某种程度的同源性和协同性，酸沉降的增加可以 造成大气汞干湿沉降的增加( 黄永健等，2 0 0 2 ) 。大气沉降是湖泊体系输入汞最重要的途径， h 坝惋i d t ( 1 9 9 1 ) 对北欧的人为活动对降雨汞污染水平进行研究时，发现湖水中汞含量与硫酸 盐浓度成正相关。另有研究表明，大气s 0 2 含量的增加有可能造成大气中颗粒态汞浓度的增加， 从而造成大气干沉降速度的增大，且大气n o 。，s o ：的污染，必将造成大气氧化能力的提高， 从而造成大气汞湿沉降量的增加( 冯新斌和洪业汤，1 9 9 6 ) 。 1 3 大气汞的研究方法 1 3 1 颗粒态汞 目前，大气中颗粒态汞的采集方法主要有传统方法和扩散管法( s c i 啪e d 盯髓dm u i l 廿l e ， 1 9 9 8 ) 。传统方法是利用各种滤膜将颗粒物与气体分离，常用的有聚四氟乙烯、石英纤维、玻 璃纤维等材料，其中玻璃纤维滤膜由于价廉、空白低而广泛应用。滤膜上的颗粒态汞按照固 体样品总汞的测定方法处理，消解方法分为湿法( 氧化消解) 和干法( 燃础热解) 。湿法消 解一般是用强氧化酸使样品中的汞转变成氧化态；干法消解时间短，但在热解时样品中有机 物的存在会严重干扰测定( 陈乐愉等，1 9 9 9 ) 。此外，中子活化方法对样品无需作任何前处理， 是非破坏性的分析手段，大火减少了样品的污染和汞的损失，对于难溶解、难消解的环境样 品，如颗粒物、煤、矿物等尤为合适( o l m e z 锄da m e s ，1 9 9 7 ) 。 扩散管技术是在滤膜前连接一个内壁涂有贵重金属( a u 、a g ) 的石英管、玻璃管或金属 管，用来吸附气态汞，从而消除由于滤膜上的颗粒吸附气态汞而产生的误差( x i a oe ta 1 ， 1 9 9 1 ) 。陈乐恬和佟玉芹( 2 0 0 1 ) 叙述一种分离大气中气态汞和颗粒态汞的扩散管采样方法， 当使用6 0 0 咖长的扩散管，采样流速为1lm i i l 一时，对气态汞的采样效率可达9 0 以上。 l ue ta 1 ( 1 9 9 9 ) 曾用扫描电镜证实，在扩散管下风向处的滤膜上有时能够检出用肉眼不能观 察到的金膜剥落物，它是气态汞与a u 的汞齐化物，由此不难理解用扩散管方法分析颗粒态 汞高于其它方法的原因。因此，他认为不能用扩散管方法分析颗粒态汞，它只能用做气态总 汞的分析。尽管扩散管方法具有很多优点，但是制备上还存在一定难度，目前应用远不如滤 膜法。 1 3 2 气态h 矿+ 因分析方法所限，再加上浓度极低，大约占到3 ，存在于环境空气中的气态h 9 2 + 很难 检出，但它却是烟气中气态汞的重要组成部分。在燃煤排气中时h 9 2 + 约占总气态汞的 5 0 8 0 ( f 曲l l c ea n db u 璐i l 【，1 9 9 5 ；g i b be ta 1 ，2 0 0 0 ) ，在焚烧固体废弃物的排气中以h 9 2 + 约 占总气态汞的7 5 8 5 ( c h 锄ge ta 1 ，2 0 0 0 ；p y 馓锄dm 岫c l i 1 9 9 1 ) 。由于它的水溶性可以 4 西南人学硕士学位论文第1 章文献综述 选用多种液体的或固体的吸收剂将它与其它形态的汞分离。活性气态汞( h 9 2 + ) 的采样方法 仍