（环境工程专业论文）葫芦岛地区五里河生态环境汞污染现状研究.pdfVIP

大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 葫芦岛地区的五里河在1 9 5 2 1 9 9 8 年问长期接纳锦化化工集团水银电解装置排放的 含汞盐泥和含汞废水，其中的汞一部分随河水流入渤海，虽然该装置现已关停并部分拆 除，但仍有大量的汞沉积在河床底质中，使五里河生态环境遭到破坏，对当地人民群众 的生存环境和身体健康造成危害。 目前五里河化工桥至茨山桥的地表水汞浓度符合v 类标准，但排海管道出口至入海 1 2 1 地表水中的汞浓度超过v 类标准3 0 9 0 倍。化工老排污口表层底质总汞浓度为 3 3 2 7 5 m g k g ；下游化工桥到茨山桥断面浓度在1 1 1 9 - 2 8 0 6 m g k g 之间；受茨山河含汞河 水倒灌影响，排海管道出口浓度增大，浓度现值达7 8 2 2 m g k g 。从化工老排污口直至入 海口，几乎所有断面底质汞都已经有烷基化现象。从化工老排污口至排海管道出口，沿 岸土壤总汞平均浓度为2 1 5 m g k g ，超过土壤环境质量三级标准1 3 3 倍。化工老排污口 和化工桥两个断面的白菜总汞浓度分别为0 0 3 2 2 6 m g k g 、0 0 5 8 8 1 m g k g ，分别超过蔬菜 质量标准2 1 倍和4 9 倍。排海管道出1 ：3 地下水汞平均浓度为o 0 0 0 5 3 m g l ，符合地下水 环境质量三级标准。 锦化化工集团由于在氯乙烯生产中，采用氯化汞作触媒，每年仍向五里河排放大量 的含汞废水，是五里河目前最大的汞污染源；中国石油锦西石化分公司、锦西天然气化 工有限公司由于生产原料含汞，也向五里河排入少量的汞。 五里河茨山桥断面地表水中的汞浓度呈明显的下降趋势；除排海管道出口和玉皇阁 桥外，其他所有监测断面底质中的总汞浓度均有所降低；污染河段底质潜在生态危害指 数远远高于极强危害强度指数限值要求；底质中的汞仍在不断向水体和空气释放，对当 地的生态环境和人民群众的健康造成极大危害；从化工老排污口至排海管道出口，河床 6 0 c m 深处汞污染仍很严重，该区域6 0 c m 以上床层汞含量约为4 5 8 t 。五里河汞污染程 度远重于松花江上个世纪出现的汞污染。 当前最紧迫的工作就是要彻底解决葫芦岛地区许多年以来遗留的汞污染历史问题， 制定和实施现五里河汞污染治理方案，加强对汞污染土壤和地下水使用的管理，对现有 汞污染源实施有效技术改造，从根本上控制和减轻汞污染对当地人民群众身体健康的危 害。 关键词：汞污染；五里河；生态环境；防治对策 塑苎鱼垫堕至呈塑皇查曼塑鲞堕墨型堑 t h em e r c u r yp o l l u t i o ns t a t u ss t u d yo fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n ti nw u l i r i v e ri nh u l u d a oc i t y a b s t r a c t d u r i n g1 9 5 2 1 9 9 8t h ee l e c t r o l y s i sf a c i l i t yi nm e r c u r yc e l lo fj i n h u ac h e m i c a lg r o u p d i s c h a r g e dl o t so fm e r c u r i cs a l t ys l u d g ea n dm e r c u r i cw a s t e w a t e ri n t ow l l l ir i v e ri nh u l u d a o c i t y ，w h i c hs o m em e r c u r yf l o w e dt ob o h a is e a a l t h o u g ht h ef a c i l i t yh a sb e e ns h u to f fa n d k n o c k e dd o w np a r t i a l l y ，l o t so fm e r c u r yh a sb e e ns t i l ld e p o s i t e di nt h eb e do fw u l ir i v e r w h i c hh a sb e e nd e s t r o y i n gt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ti nw u l ir i v e ra n dd o i n gd a m a g et o 1 0 c a lp e o p l e sl i v i n ge n v i r o n m e n ta n dh e a l t h ，i h ei n v e s t i g a t i o nr e s u l t ss h o w e dt h a tt h em e r c u r yc o n c e n t r a t i o ni nw a t e ro fw m ir i v e r m e e t s 也evl e v e ls t a n d a r df r o mc h e m i a lb r i d g et oc i s h a nb r i d g ew h i l ee x c e e d st h es t a n d a r d b y3 0 - 9 0t i m e sf r o mp i p e l i n ee x i tt ot h ee s t u a r y t h et o 协lm e r c u r yc o n c e n t r a t i o no fs u r f a c e s e d i m e n ti s3 3 2 7 5 m g k ga tt h eo l dd i s c h a r g ee x i to ft h ef a c i l i t yw i 血1 1 1 9 2 8 0 6 m g k g f r o mc h e m i c a lb r i d g et oc i s h a nb r i d g e w h i l et h ec o n c e n t r a t i o ni n c r e a s e st o7 8 2 2 m g k ga t p i p e l i n ee x i ti n f l u e n c e db yr e t u r n e dm e r c u r i cw a t e rf r o mc i s h a nm v e r t h ea l k y l a t i o nh a s o c c u r r e di nt h es e d i m e n t so fa l m o s ta l lt h em o n i t o r i n gp o i n t sf r o mt h eo i dd i s c h a r g ee x i to f t h ef a c i l i t yt ot h ee s t u a r y t h et o t a lm e r c u r yc o n c e n t r a t i o no ft h es o i la l o n gw u l ir i v e ri s 2 1 5 m g & ge x c e e d i n gt h ei i il e v e ls t a n d a r do fs o i lq u a l i t yb y1 3 3t i m e sf r o mt h eo l d d i s c h a r g ee x i to f t h ef a c i l i t yt op i p e l i n ee x i t t h et o t a lm e r c u r yc o n c e n t r a t i o ni nt h ec a b b 醒e g r o w nn e a rt h eo l dd i s c h a r g ee x i to ft h ef a c i l i t ya n dc h e m i c a lb r i d g ei so 0 3 2 2 6 m g k ga n d 0 0 5 8 8 1 m g k gr e s p e c t i v e l yw h i c he x c e e d sc a b b a g es t a n d a r db y2 1 t i m e sa n d4 9t i m e s r e s p e c t i v e l y t h ea v e r a g em e r c u r yc o n c e n t r a t i o ni ng r o u n dw a t e ra tp i p e l i n e e x i ti s 0 0 0 0 5 3 m g lm e e t i n gt h e1 1 1l e v e ls t a n d a r do fg r o u n dw a t e rq u a l i t y j i n h u ac h e m i c a lg r o u pi ss t i l lt h eb i g g e s tm e r c u r yp o l l u t i o ns o u r c eo fw 试ir i v e r b e c a u s ei t d i s c h a r g e s l o t so fm e r c u r i cw a s t e w a t e r a n n u a l l y i nt h e p r o d u c t i o no f c m o r o e t h y l e n ew i t hm e r c u r i cc h l o r i d ea sc a t a l y s t j i n x ip e t r o c h e m i c a lb r a n c ho fc n p ca n d j i n x in a t u r a lg a sc h e m i c a ll t d c o d i s c h a r g es o m em e r c u r i cw a s t e w a t e rd u et ot h em e r c u r y i nt h e i rr a wm a t e r i a l s t h em e r c u r yc o n c e n t r a t i o ni nw a t e ra tc i s h a nb r i d g es h o w sar e m a r k a b l ed o w n w a r d t e n d e n c ya n dt h et o t a lm e r c u r yc o n c e n t r a t i o no fs u r f a c es e d i m e n td e c r e a s e da t a l lt h e m o n i t o r i n gp o i n t se x c e p tp i p e l i n ee x i ta n dy u h u a n g g eb r i d g ef r o m1 9 9 6t o2 0 0 2 1 1 1 e p o t e n t i a le c o l o g i c a lh a r mi n d e xo f t h es e d i m e n th a sb e e nq u i t ea b o v et h ee x t r e m e1 i m i tv a l h e a ta l lp o l l u t e dp o i n t s m e r c u r yi nt h es e d i m e n th a sb e e nr e l e a s i n gt ot h ew a t e ra n dt h ea i r 大连理工大学专业学位硕士学位论文 w h i c hd o e sf a t a ld a m a g et ol o c a le c o l o 西c a le n v i r o n m e n ta n dp e o p l e sh e a l t h f r o mt h eo l d d i s c h a r g ee x i to ft h ef a c i l i t yt ot h ep i p e l i n ee x i tt h es e d i m e n ta tt h ed e p t ho f6 0 c mo ft h c r i v e rb e dh a sb e e np o l l u t e ds e r i o u s l yb ym e r c u r ye i t h e ra n dt h em e r c u r yc o n t e n ti su pt oa b o u t 4 5 8t o l l so v e rt h ed e p t ho f 6 0 c mo f t h er i v e rb e df o rt h i sr e g i o n 确em e r c u r yp o l l u t i o no f t h e w u l ir i v e ri sm u c hm o r es e r i o u st h a nt h es o n g h u ar i v e rw h e r em e r c u r yp o l l u t i o nt o o kp l a c e l a s tc e n t u r y a tp r e s e n tt h em o s tt t r g e mw o r ki st os o l v et h em e r c u r yp o l l u t i o np r o b l e m sl e f to v e rb y h i s t o r yi nh u l u d a oc i t y t h eg o v e r n m e n ts h o u l dw o r ko u ta n di m p l e m e n tt h ep r o j e c tt r e a t i n g t h em e r c u r yp o l l u t i o no ft h ew u l ir i v e r s t r e n g t h e nt h em a n a g e m e n to ft h em e r c u r y - p o l l u t e d s o i la n dg r o u n dw a t e ra n dc a r r yo u tt e c h n i c a li n n o v a t i o nt op r e s e n tm e r c u r yp o l l u t i o ns o u r c e i no r d e rt oc o n t r o la n da l l e v i a t em e r c u r yp o l l u t i o nd a m a g et ol o c a lp e o p l e sh e a l t h k e yw o r d s ：m e r c u r yp o l l u t i o n ；w u l ir i v e r ；e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t ；c o n t r o l l i n g s t r a t e g y 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：姐a ! 兰日期：兰丑! ：! ? 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名蜘目至= 导师签名 竺2 年月上日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 前言 汞及其化合物毒性很强，特别是汞的有机化合物毒性更大，环境中任何形式的汞均 可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞。持久性、易迁移性和高度的生物富集性，使得汞 成为目前全球最引人关注的环境污染物之一。 中国是目前世界上用汞量最大的国家，同时也是全球范围大气汞污染最为严重的区 域之一。辽宁省是我国的老工业基地，曾为我国的经济发展作出了巨大贡献，但也成为 全国重点工业污染省份之一。葫芦岛地区的五里河在1 9 5 2 1 9 9 8 年问长期接纳锦化化工 集团水银电解装置排放的含汞盐泥和含汞废水，其中的汞一部分随河水流入渤海，虽然 该装置现已关停并部分拆除，但仍有大量的汞沉积在河床底质中，对当地人民群众的生 存环境和身体健康造成危害。因此了解和掌握五里河汞污染现状，加强五里河汞污染治 理和管理工作，己迫在眉睫。 本研究的目的是掌握五里河地表水、底质汞污染现状，分析对沿岸植物、土壤和地 下水造成的影响，查明是否还有其他汞污染源废水排入河流中，研究污染原因，同时开 展底质汞烷基化程度和汞污染变化趋势研究，通过底质汞的释放试验，分析五里河底质 中的汞对环境造成的危害，估算五里河河床中汞的沉积量，科学客观地对五里河汞污染 现状进行评价，为环境管理和五里河治理提供技术支持。 多年来葫芦岛地区五里河汞污染一直是困扰我省各级环保部门的一大难题，因此本 项研究工作的完成，必将为环境管理和开展五里河治理提供技术支持，将产生极大的环 境效益与社会效益。 葫芦岛地区五里河生态环境汞污染现状研究 1 绪论 1 1 国内外汞污染状况研究进展 汞及其化合物毒性很强，特别是汞的有机化合物毒性更大，环境中任何形式的汞均 可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞。早在1 9 7 1 年联合国召开的国际环境会议上，与 会者就一致认为，汞是对环境污染最危险的五大公害之一。自工业化革命以来，汞在全 球大气、水和土壤中的含量已增加了三倍，工业区附近汞的含量更高。汞污染的不断加 剧对人类健康和环境造成了极大危害。日本水俣病造成了严重的社会问题，日本政府处 理水俣病历经了4 0 年时间【】；2 0 世纪7 0 - 8 0 年代，中国第二松花江沿岸渔民中曾经发 现少量甲基汞慢性中毒病例，由于及时采取治理措施避免了水俣病的暴发【2 】。持久性、 易迁移性和高度的生物富集性，使得汞成为目前全球最引人关注的环境污染物之一。 自日本水俣病暴发以来，西方一些发达国家也对汞污染引起了高度重视，对汞污染 研究已从环境污染状况、对人体健康影响深入到汞污染来源剖析，从单个企业的汞污染 原因、汞排放状况逐步扩展到对各个行业领域的汞污染研究，以期减少汞污染带来的危 害。 1 1 1 汞污染来源与危害 汞俗称水银，是在常温下唯一的液体金属。常温下汞易蒸发，不易被氧化，加热时 氧化为氧化汞。汞有溶解许多金属的能力，所形成的合金统称汞齐。汞不溶于水，易溶 于硝酸，也溶于热浓硫酸，但与稀硫酸、盐酸、碱等都不起作用1 3 1 。 汞污染主要来自生产汞和使用汞的生产过程排放的含汞废水、废气和废渣。氯碱工 业、塑料工业、电子工业、混汞炼金和雷汞生产排放的废水是水体中汞的主要污染来源； 施用含汞农药和含汞污泥肥料是土壤中汞污染的主要来源：含汞金属冶炼、煤和石油燃 烧过程中会排放含汞废气和颗粒态汞尘，是大气汞污染的主要来源【4 】。 元素汞毒性不大，通过食物和饮水摄入的金属一般不会引起中毒。但金属汞蒸气有 高度扩散性和较大脂溶性，侵入呼吸道后可被肺泡吸收并经血液循环至全身。血液中的 汞，可通过血脂屏障进入脑组织，然后在脑组织中被氧化成汞离子，并在脑组织中蓄积， 损害脑组织。在其他组织中的金属汞也可被氧化成离子状态并转移到肾中蓄积起来。金 属汞慢性中毒的临床表现，主要是神经性症状，如头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉 震颤、运动失调等。大量吸入汞蒸气会出现急性中毒，其症候为肝炎、肾炎、屎血和屎 毒等。无机汞化合物中的汞有剧毒，甘汞毒性较小。因汞化合物在水中溶解度较小，低 浓度的汞化合物进入胃肠道，因难于被吸收，不会对人体构成危害。但有机汞( 如甲基 大连理工大学专业学位硕士学位论文 汞) 进入人体容易被吸收并输送到全身各器官，特别是肝、肾和脑组织，首先受害的是 脑组织，日本水俣病就是甲基汞中毒造成的，患者神经失常、痛苦万状 4 1 。 1 1 2 环境汞污染状况 1 1 2 1 国外汞污染状况 汞污染在全世界分布较广，美洲、欧洲、亚洲和非洲都出现了汞污染问题，甚至人 迹稀少的北极也在受到汞污染的威胁。最著明的汞污染事件当属日本的水俣病。文献研 究表明，氯碱厂水银电解生产和金矿开采成为当前全球汞污染的最主要原因，日本、法 国、芬兰、阿尔巴尼亚、克罗地亚、印度、哈萨克斯坦等多个国家都因使用含汞催化剂 受到较为严重的汞污染，亚马逊河流域因广泛的采金活动受到汞污染。 ( 1 ) 美洲 二十世纪六十年代后期和七十年代初期，美国密执安州首次出现汞污染，数吨汞直 接排入水体，使水体中的鱼甲基汞浓度大增，此后，政府禁止在汞污染的水中养鱼，禁 止向水体中排汞，如今该州汞污染状况已大有改善，汞污染源减少，但还没有彻底消除， 汞在商业中仍广泛使用，矿物燃料燃烧释放的汞普遍存在【5 】。九十年代中期在美国北卡 罗来纳州邻近老金矿作业区发现了汞污染问题，虽然该地区汞污染物排放在几十年前已 停止，但该地区苔癣中汞含量高达4 9 0 0 9 9 k g 6 1 。2 0 0 0 年，b e m i n ek h a n 等人研究发现1 7 1 ， 在佛罗里达湿地生活的美洲鳄，由于湿地底质中汞的积累，组织器官中汞高于正常水平， 幼年鳄和成年鳄的汞生物浓度很高，其肝脏和肾脏的含汞量高于正常值7 0 ，肌肉组织 的汞高于正常值5 0 。 1 9 9 9 - 2 0 0 1 年美国纽约各个地区实施了大气汞实时监测嘲。布鲁克林、曼哈顿市区大 气中汞含量i 3 n g m 3 ，局部地区高达4 - 6 n g m 3 。生活垃圾存放她为1 2 1 4 n g m 3 ，工业垃圾 场为1 0 3 0n g m 3 ，用于存放建筑废物和金属垃圾的容器为8 0 1 0 0n g m 3 ，路面排水沟为 2 0 0 n g m 3 ，地铁站台为6 - 1 0 n g m 3 ，地铁车厢内为8 3 0 n g m 3 ，居民小区内为1 0 - 3 5 n g m 3 ， 小客车内为2 1 0 n g m 3 ( 个别情况达1 4 0 0 n g m 3 ) 。公共场所内空气中汞含量检测情况如 下：超市和小食品商店为3 1 2n g m 3 ，工业商品商店为4 - 3 0n g m 3 ( 最高达8 0n g m 3 ) ，药 店为2 0 - 4 0n g m 3 ( 最高达1 4 0n g m 3 ) ，宗教仪式专用店8 0 - 8 0 0n g m 3 ( 最高达1 6 5 0n g m 3 ) ， 办公室室内4 - 1 6n g m 3 ，医院( 内科，儿科) 8 3 0n g m 3 ( 最高达1 0 0 0n g m 3 ) ，牙医中心 1 5 0 4 0 0n g m 3 ( 最高达1 6 0 0 0n g m 3 ) 。 因大量鱼类和鸟类体内汞含量高于正常水平，加拿大沿海地区汞污染成为长期以来 关注的问题。采用历史监测数据和排放系数计算汞排放量。由于汞排放控制政策的出台， 当前人为汞排放源与数十年前大不相同。1 9 4 5 年该地区大气中汞排放量大于1 7 5 0 k g a ， 葫芦岛地区五里河生态环境汞污染现状研究 1 9 6 5 1 9 7 0 年排放量大于2 6 0 0 k g a ，1 8 0 0 - 1 9 9 5 年向大气中排放的汞累积量在1 1 5 2 5 9 t y _ 间，向水体排放的汞在3 2 7 - 4 4 8 t 之间。过去该地区人为源排放汞的沉积量在5 7 0 9 0 0 k g a 之间，而包括长距离输送在内的现代人为源造成的汞沉积量为1 7 1 t t g 。 金矿开采是造成亚马逊河流域汞污染的主要来源。s a oc h i c o 和c r e p o d z i n h o 两个地 区的金矿开采活动始于1 9 6 8 年，在s a oc h i c o 约有7 5 t 汞排入环境中，汞污染区域浓度 最高值达到3 0 0 m g g ，其下游2 0 k m 处悬浮物颗粒物含汞浓度也较高【。z u l e i c ac c a s t i l h o s 等人对s a oc h i c o 和c r e p o r i z i n h o 两个区域进行了鱼类汞污染调查，这两个地 区鱼体中的总汞浓度分别为2 5 3 士3 9 1 i _ t g g 、o 3 6 - 士0 3 3 t t g g1 1 1 】；c a c h o e i r a 的鱼体总汞平 均浓度为6 0 9 i j t g g ，甲基汞所占百分比为5 3 1 1 1 ，食肉鱼含汞浓度高于非食肉鱼3 倍， a l e g r e 的鱼体总汞平均浓度为3 2 7 i _ t g g ，食肉鱼含汞浓度高于非食肉鱼2 7 倍1 1 2 1 。 ( 2 ) 欧洲 2 0 0 3 年波兰的波兹南市地表水总汞浓度为1 9 2 士7 8n g l ，浓度范围在8 7 - 3 9 5n g l 之间；底质总汞浓度为8 1 94 - 4 8 8n g g 干重，浓度范围在2 9 0 - 2 1 0n g g ；市区土壤总 汞浓度为1 4 6 4 - 1 3 0n g g 干重，浓度范围在1 7 7 4 6n g g i ”】。 1 9 7 9 - 1 9 8 1 年芬兰和塞尔维亚的陆生和水生植物汞平均浓度背景值分别为o 0 2 t t g g 干重和0 0 7 i j t g g 。虽然芬兰其他地区水生植物的苯基汞浓度有所增大，但海边陆生植物 并未受到影响。芬兰氯碱厂附近和塞尔维亚i d r i j a 的汞矿周围，空气中汞浓度明显增大， 平均浓度分别为0 6 9 t t g g 、5 9 i _ t g g 1 4 1 。 阿尔巴尼亚的v l o r a 海湾j k 部4 k m ，在1 9 6 7 1 9 9 2 年为一家氯碱厂所在位置，该厂 曾将含汞浓度为1 1m g l 、排放量为5 0 0m 3 h 的废水直接排入海中，排污口底质总汞 浓度为2 0 1 0 e g k g 【1 4 1 ，海岸5 0 0 m 以外海水底质总汞浓度为5 0 t t g m 3 嘲，导致附近海水底 质汞平均浓度为o 3 1 4 m g k g ，最大浓度为o 9 2 0m g k g ，比南部亚得里亚海和其他阿尔 巴尼亚海高出许多；海水总汞浓度为0 1 2 1m g l ，比都拉斯地区高出约3 0 ：该厂区周 围约5 0 0 0 0 平方米的地域受到汞污染，污染深度达地下1 o 1 5 m 1 6 】；污染最重地区空气 中汞浓度高于5 0 t t g m “1 7 1 0 俄罗斯在金矿开采的整个历史中共向环境中排放汞6 3 5 0 6 6 9 0t ，其中包括汞齐化过 程损失的汞6 1 2 5 6 6 6 0t ，萃取用含汞矿石和岩石中的汞2 3 0 2 4 5t ；当代时期金矿开采排 放汞1 0 2 0 t ，其中包括4 - 8 t 天然汞，3 8 t 非法汞齐化过程排汞，1 5 6 5 t 金矿开采二次 工业加工排汞0 s 。由于金矿开采，乌拉尔南部的u c h a l a 区湖泊底质汞浓度为 8 0 - 2 0 ，o o o p 啦g ，河鲈鱼的汞浓度为5 8 6 - 7 5 2 峙k g 【嘲。 - 4 一 大连理工大学专业学位硕士学位论文 法国东南都城市格勒诺布尔市郊( c h a m ps i l l d r a e ) ，因受到附近氯碱厂和其他采 用燃料燃烧化学工业企业及城市垃圾焚烧厂等人为排放源影响，空气中总汞浓度为3 4 n g m 3 ，小时最高平均浓度为3 7 1n g m 3 【2 0 l 。 克罗地亚的k a s t e l a 湾在l o 年前一家氯碱厂停止生产，在其运行期间含汞废水排入 海中，工厂附近( 朝海方向5 0 3 0 0m ) 底质总汞浓度范围在1 4 2 8 3 0 4 0 p g g ，高于 1 9 8 5 1 9 8 8 年测定结果1 2 ”。 ( 3 ) 亚洲 1 9 5 3 年，在日本九州的水俣湾爆发了震惊世界的水俣病，这是因为当地以乙炔为原 料的乙醛生产厂，在生产中使用了含汞催化剂，排放的废水中含有大量无机汞盐和甲基 汞。这些汞化合物通过水生食物链浓集( 达数千倍) 在鱼体内，其中无机汞盐在鱼肠粘液 中细菌的作用下转化为甲基汞，甲基汞就是水俣病的致病源圈。此后，日本政府为解决 此问题，花费了四十年时间，至1 9 9 7 年该海域鱼体中的汞才恢复到安全水平。虽然1 9 7 0 年前后该化工厂已关闭，但至j 1 9 9 5 年原化工厂污水排放口附近的贝类内收肌肌肉中的总 汞浓度仍为2 6 - 1 2 1n g g , 高于1 9 9 8 年在水俣湾距上述排污1 2 11 - 5 公里位置处( 6 - 2 8n g g ) 及 鹿儿岛湾所有点( 2 3 0n g g ) 的贝类总汞浓度 2 4 1 。但水俣湾汞污染在向周围海域迁移， y a t s u s h i r o 海总汞浓度背景值为0 0 5 9 0 0 1 3m g k g ，在确定无任何人为汞污染源排入的 情况下，1 9 9 6 年该海域各测点汞最高浓度在0 0 8 6 - 3 4 6m g k g 之间，汞平均浓度为 0 5 7 m g k g ，较高浓度出现在水俣湾和水俣河附近。 氯碱厂水银电解是印度最大的汞污染源，目前该生产工艺每年向环境排汞5 5 7 0 t ，汞 消耗量为每吨烧碱6 0 - 4 0 0 r a g 【2 6 】。 哈萨克斯坦北部p a v l o d a r 的一家废弃的氯碱厂是主要汞污染源之一，该生产车间及其 附近与氯碱生产有关的建筑物处的土壤受到严重的汞污染，最高浓度大于2 9 k g ；湖泊中 鱼体汞浓度范围在o 1 6 - 2 2 m g k g 之间，不宜食用；车间、烟羽窄带范围内及废咸水湖三 个地区的地下水中汞浓度为1 5 0 岭，l1 2 7 】。 在印度尼西亚苏拉威西岛北部的万鸦老市，有一个规模不大的金矿开采区，在该矿 区附近，t a l a w a a n 河汞污染极其严重，微细底质汞平均浓度为1 5 4 1 t g g ，最高汞浓度达 6 2 1 r t g , g ，鱼体中汞平均浓度达0 6 3 o 4 5 9 9 g 【2 3 】。 ( 4 ) 非洲 加纳西南部和中部的五个金矿开采区都受到了严重的汞污染，河流中地表水总汞浓 度范围为3 5 - 7 2 0 n g n ，底质中汞浓度在6 9 0 - 4 9 9 0 n g g ，土壤汞浓度在1 6 3 0 - 1 1 1 5 0 n g g 2 9 1 。 其中矿区附近p r a 河地表水总汞浓度高达在2 8 1 9 6 1n g l 之间，河边底质总汞浓度在 0 0 11 - 1 9 p p m 之间，土壤总汞浓度高达1 8 5m g k g 3 0 l 。 葫芦岛地区五里河生态环境汞污染现状研究 坦桑尼亚的r w a m a g a s a 地区因采金活动影响，土壤汞浓度较高，但稻米中的汞很 少检出( 0 0 0 4m g k g ) ，矿区附近河流中鱼类( 多数是鲶鱼和g l o r i a ss p p ) 肌肉组织的 总汞含量较高【3 ”。 ( 5 ) 北极 北极正在受到汞污染的威胁，环绕北极的8 个国家每年排放约1 5 7 t 汞。其中美国汞排 放量最大，为1 0 7 t ；其次为俄罗斯和加拿大，排放量分别为3 9 t 和8 t ；五个北欧人居住州 排放量超过3 t p 2 。来自瑞典、丹麦和英国的科学家报告在北极沉积物样品中汞含量是自 然背景值的3 倍【3 3 1 。 1 1 2 2 国内汞污染状况 我国城市大气中普遍存在严重的汞污染。城市大气中汞质量浓度，重庆为0 0 0 9 一 o 1 0 2 p g m 3 ( - 平均# j o 0 3 4 p g m 3 ) ，北京为o 0 0 6 - 0 0 2 3 p g m 3 ，拉萨为0 0 0 8 “g m 3 ，虽然均低 于国家居民区大气汞允许标准o 3 g m 3 ，但相比纽约市区高出数倍甚至上百倍；采暖期 大气中的汞质量浓度明显高于非采暖期p 4 1 。 我国城市土壤也己受到汞污染，大部分城市土壤汞含量都超过全国土壤背景值，最 高超出背景值近l l 倍，一般城市土壤中汞污染的趋势为；工业区 居民区 风景游览区 农村踟。 ( 1 ) 贵州 贵州汞矿储量居全国第一，有6 0 0 多年的开采历史，产汞量约占全国的7 0 ，但也给 当地造成了严重的汞污染。贵州有1 0 个汞矿带1 2 个汞矿田，以万山、务川、铜仁、丹寨、 松桃及兴仁滥木厂等矿田为主【3 5 1 。自1 9 9 4 年以来，汞散布到大气的累积量是7 4 5 t ，从废 水排放到水生系统是4 0 t ，以废渣形式累积到陆生生态系统4 5 0 t a ，对当地的生态系统及 居民的身体健康造成巨大威胁【3 6 】。 贵州汞矿区土壤总汞含量变化范围o 3 3 7 9 0 m g k g ，甲基汞含量变化范围0 1 9 2 0 9 9 k g ，甲基汞占总汞含量的最高比率为0 7 3 3 7 1 0 万山汞矿中国最大的汞矿区，虽 然已停止生产，但目前该矿区土壤汞含量极高，为2 4 3 1 3 4 7 5 2m g k g ，高出全国1 1 种土 壤的平均含汞量2 3 个数量级1 3 6 1 ，甲基汞平均含量3 4 p g k g 3 7 1 ；除冶炼厂水池中的水汞浓 度为6 2 4n g m l 岁b ，其他水体中的汞基本都在正常范围( 0 1 0 0 6 8 n g m l ) ；在农作物 中，除红薯外，辣椒、大米、玉米汞含量均严重超标p q 。 贵州省有机化工总厂在1 9 7 1 1 9 9 7 年间，在汞法醋酸生产过程中，向贵阳市的主要饮 用水源百花湖上游河段东门桥河流域、猫跳河以及厨边农田排放的汞多达1 0 0 多吨。所 在清镇地区受汞污染的土壤有1 1 7 4 公顷，土壤中含汞量在4 7 1 7 2 3 m g k g 范围，含汞量 在2 0 0 m g k g 以上的土壤有6 6 公顷。厂周边环境受到了不同程度的汞污染，水底含汞量达 一6 一 大连理工大学专业学位硕士学位论文 7 6 9 ，大米含汞量在0 0 3 m 1 3 m g k g 之间，还含一定的甲基汞，均超过国家食品标准。 鱼中的汞含量接近或高于我国食品中控制汞含量的标准值【3 8 】。 ( 2 ) 松花江 二十世纪7 0 年代初期，吉林化学工业公司醋酸车间因使用含汞催化剂，向松花江排 入大量的含汞废水，造成松花江出现严重的甲基汞污染问题。1 9 8 2 年9 月该汞污染源得 到彻底根治。 二十世纪九十年代视期，于常荣等人对吉林市至三岔河口段水体总汞与甲基汞污染 程度进行了研究口9 】。与治理前相比，江水中汞与甲基汞污染水平显著降低。沉积物汞与 甲基汞呈下降趋势，污染越严重江段下降幅度越大，原汞污染物排放口处的总汞浓度较 1 9 7 3 年下降9 6 5 6 ，甲基汞浓度较1 9 8 2 年下降9 7 6 5 ；污染较轻河段总汞较1 9 7 3 年下降 6 1 2 9 ，甲基汞较1 9 8 2 年下降6 0 3 8 。 2 0 0 3 年吉林市龙潭区金珠乡松花江一带地区的水、土壤、粮食、鱼类汞含量均在国 家标准之内，与1 0 年前相比汞含量明显降低【柏】。 ( 3 ) 陕西潼关 自8 0 年代以来，潼关县已成为陕西省最大的黄金生产县，位居全国第四，2 0 世纪8 0 年代中期后至9 0 年代中期以前，黄金开采进入混乱的开发时期，虽然经过大力整治，但 汞污染仍十分严重。 1 9 9 0 年潼关区域大气汞监测浓度全部超标，最大超标3 8 倍；1 9 8 9 年地表水汞浓度为 o 0 0 0 2 2 一o 0 1 4 m g l 【4 l 】。2 0 0 2 年潼关地区水体总汞浓度最高达2 5 8 6 2 p g 1 ；沉积物中平 均汞浓度为3 4 9 8 2 5 3 9 嵋，g ，最高达1 1 9 6 蚓g ；土壤中汞浓度最高为1 9 5 0 蚓g t 4 2 1 。 ( 4 ) 其他典型地区 武汉市汞污染最严重的地区为中心城区和工业区的汉口大夹街、葛店化工厂和汉阳 建港，老城区汉口大夹街的汞深层土壤剖面汞最高达3 8 1 m g k g ，超标2 5 4 倍；葛店化工 厂( 仅武汉市辖区) 污染面积达1 l o k n 3 2 ，以厂区为中心向四周扩散半径3 7 k i n ，厂区表 层土样汞含量达5 3 4m g k g ，超标3 5 6 倍，周围稻田、旱地汞含量为0 4 - 2 5m g k g ；汉阳 建港的小白菜( 干样) 汞量高达1 3 3m g k g ，超标1 3 3 倍1 4 3 】。葛店地区表层和底层土壤 中汞的平均含量分别为o 3 1 4 m g k g 和0 1 8 1 m g k g ，分别是区域土壤汞背景值的6 倍和3 6 倍；水体汞含量平均值为1 6 0 6 7 7r i g a ，远远超过了国家地表水环境质量标准；沉积物样 品中汞的含量范围为2 4 5 0 8 6 3 0 m g , k g ，平均值4 6 7 7m g , k g t 删。 。 株洲湘江霞湾段汇集了株洲化工集团、株洲冶炼厂、湘江氮肥厂等几十家大中型污 染企业的污水，其中主要汞污染源为株洲化工集团，2 0 0 3 年霞湾段总汞超标4 3 倍，2 0 0 5 年超标1 9 倍【4 5 卅。 葫芦岛地区五里河生态环境汞污染现状研究 江西南昌樟树地区汞污染主要分布于高安市鸡公岭及南昌市、樟树市、高安市区 等地，污染警戒区面积4 6 2k m 2 ，轻污染区2 4 3k m 2 ，中污染区1 8 k i n 2 ，重污染区3 3 k i n 2 【艟】。 鸡公岭地区汞污染尤为突出，汞含量普遍大于1 0 0 0 l o - 9 ，最高达7 5 8 9 1 0 9 ，汞重污染 面积达3 2k m 2 ；南昌市污染区汞含量一般茭j ( 3 0 0 6 0 0 ) 1 0 9 ，最高为9 0 6 x1 0 母，轻污染 面积达9 0k m 2 ，局部达中污染程度，该污染具明显向东南郊区扩散的趋势，在向塘一幽 兰一带存在大面积的汞污染警戒区；樟树市污染区汞最高含量为5 5 4 x1 0 母，轻污染面积 达5 5 k i n - 2 。 上海市吴泾工业区热电厂、氯碱厂、焦化厂三个厂区周边土壤中总汞含量在几十到 几百n g g ，而甲基汞的含量则很低；树叶中总汞浓度约为十几到几十n g g1 4 9 。北京市石 景山区和朝阳区两个主要工业区的表层土壤中汞含量为0 0 7 2 7 5 m g k g ，降雪中汞含量 在0 7 3 7 m g l 之间【5 0 】。兰州市大部分土壤未受汞污染，但有一部分超过背景浓度【5 ”。 桂林市区菜地土壤汞含量平均值为9 5 0 5 6 0 4n g , g ，为我国1 1 种土壤汞平均含量的 1 3 4 _ 7 8 9 倍【5 2 1 。 辽宁省锦州市的大凌河、丹东市的鸭绿江和鞍山市的运粮河曾先后出现汞污染问题。 大凌河因长期接纳金城造纸厂水银电解装置排放的含汞污水而受到汞污染，2 0 0 1 年被迫 关停后，其下游西八千断面地表水中汞浓度明显降低【5 3 1 。丹东化纤工业公司因使用含汞 硫酸为原料，对鸭绿江也曾造成汞污染t 5 4 j 。鞍钢集团公司化工总厂每年要消耗大量的含 汞硫酸，鞍山市电池总厂因生产中消耗汞，因此这两家企业排放的生产废水己对运粮河 造成汞污染p 5 1 。 1 1 3 汞污染防治措施 1 1 3 1 加强燃煤汞污染控制 煤燃烧是目前大气中汞最主要的来源，因此应加强燃煤汞污染控制。首先从管理入 手，在排污收费中增加汞排污费，促使火电厂采取必要的汞治理措施。另外选用低汞煤 炭，提高原煤入洗率，可有效地降低煤中汞含量；在此基础上，推行和普及脱硫、脱氮 治理设施，不仅能减少二氧化硫、氦氧化物排放量，同时也能减少汞的排放量【蚓。 1 1 3 2 严格涉汞行业汞污染管理，采用先进生产工艺，削减用汞量与排汞量 在生产中汞污染的产生有时是不可避免的，因此要求我们不仅要在环境管理上制定 行之有效的措施，同时也要针对不同的汞源，研究适合的汞污染治理技术和对策。 ( 1 ) 医院 在口腔治疗中尽量选用非汞填充物，减少汞对人体的危害；鼓励开发出性能更好的 汞齐填充物替代品。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 加快体温计和血压计替代品的开发和应用。目前世界各国纷纷对汞进行限用和禁 用，法国、英国已不允许生产和使用含汞玻璃体温计，美国也制定了逐渐减少含汞体温 计产量的规划。而我国水银体温计、血压计电子产品生产厂家寥寥无几，因此应尽快解 决电子体温计、血压计技术问题，降低生产成本，推广替代产品，逐步减少含汞产品的 比例，直至最终禁止生产和销售含汞体温计和血压计。 加强医院废物的管理与治理。我国多