国内外汞污染分布状况研究综述原版资料.doc

环境保护科学 第 34 卷 第 1 期 2008 年 2 月国内外汞污染分布状况研究综述Review of Mercury Pollution Distribution StatusRe se arch at Ho me and Abro ad胡月红(辽宁省环境监测中心站沈阳 110031)摘要 汞污染在世界各地分布较广 ,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。我国的汞污染主要集中于贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁和重庆等地。目前国内外有关环境汞污染的研究主要是针对氯碱生产、金矿开采、燃煤电厂等汞污染源开展的 ,实际上汞污染源类型很多 ,因此环境汞污染状况十分令人堪忧。我国汞污染研究基本处于刚刚起步阶段 ,严重滞后于国际环境形势发展需要 ,今后除了应加强基础研究工作 ,还要对重要汞污染地区污染状况、机制、环境效应开展研究 ,以全面掌握我国汞污染的来源、汞污染源分布以及环境汞污染现状。关键词 汞污染 国外 贵州 吉林 辽宁 湖北AbstractMercury pollutio n dist ributes widely all over t he world ,which have taken place in No rt h America , Europe ,Asia , Af rica.And even it has f rightened t he sparsely- pop ulated Arctic.In our co unt ry it focuses onGuizho u , J ilin ,Shaanxi , Hubei , Liaoning , Chongqing and so on. At p resent t he research of enviro nment mercury pollution mainly aimed atchlor - alkali indust ry , gold mining and coal -burning power plant s.It fact t here are many kinds ofmercury pollutionsources , which makes t he stat us of environment mercury dep ressed far off .The research of mercury pollution in o ur co unt ryis o nly in it s infancy , which is insufficientin international environment develop ment demand.From now on , besidesst rengt hening basic research wo rk,we should work at stat us , system and enviro nmental effect of main mercury pollution rein o rder to master t he sources , dist ribution of mercury pollution and t he pollutio n act uality.2gionsKey words Mercury PollutionAbroadGuizhou J ilin Liaoning Hubei1前言汞具有持久性、易迁移性和高度的生物富集性 ,毒性很强 ,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。水银电解法生产烧碱、含汞矿石和金矿的开采冶炼、燃煤、医院、电池厂、电石乙炔法氯乙烯、仪器仪表等生产行业或部门在生产或工作过程中都会向环境排放汞污染物 ,国外研究表明 ,石油和天然气加工业、废钢铁加工业、水泥厂、火葬场、汽车回收处理业、磷肥施用等方面也存在潜在的汞污染;此外 ,随意丢弃的废旧电池、荧光灯管等含汞废物对人类健康和生存环境也会造成极大危害。汞被联合国环境规划署列为全球性污染物 ,是除了温室气体外唯一一种对全球范围产收稿日期:2007 - 07 - 02作者简介:胡月红(1968 - ) ,女 ,辽宁葫芦岛人 ,高级工程师。生影响的化学物质 ,具有跨国污染的属性 ,已成为全球广泛关注的环境污染物之一。2国外汞污染状况2 . 1美洲20 世纪 70 年代前后 ,美国密执安州首次出现汞污染 ,数吨汞直接排入水体 ,使水体中鱼的甲基汞浓度大增 ,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 1 。90 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 ,虽然该地区在几十年前已停止排汞 , 但该地区苔癣中汞含量仍高达4900g/ kg 2 。2000 年 ,Bernine Khan 等人研究发现 3 ,在佛罗里达湿地生活的美洲鳄 ,由于湿地底 38 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.国内外汞污染分布状况研究综述 胡月红质中汞的积累 ,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 70 % ,肌肉组织的汞高于正常值50 %。北美东北部的 178 个品种的鸟全部受到了汞的污染。2 . 2欧洲受氯碱企业排汞影响 ,欧洲多个国家出现汞污染问题。阿尔巴尼亚的 Vlo ra 海湾北部 4km 处 ,一家氯碱企业曾将含汞浓度为 11 1 mg/ L 、排放量为 500 m3 / h 的废水直接排入海中 ,排污口底质总汞浓度为 2010g/ kg 4 ,导致附近海水底质汞平均浓度为 01 314mg/ kg ,最大浓度为 01 920 mg/ kg ;海水总汞浓度为 01 121 mg/ L ,比都拉斯地区高出约30 % ;该厂区周围约 50000m2 的地域受到汞污染 ,污染深度达地下 11 0 m11 5m 5 ; 污染最重地区空气中汞浓度高于 50g / m3 6 。法国东南部城市格勒诺布尔市郊( Champ sur Drac) 空气中总汞浓度为 31 4 ng/ m3 , 小时最高平均浓度为 371 1 ng/ m3 7 。克罗地亚的 Kastela 湾一家氯碱厂附近( 朝海方向 50m 300m ) 底质总汞浓度在141 28g/ g301 40g/ g 之间 8 ;2 . 3亚洲1953 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 ,废水排污中含有大量无机汞盐和甲基汞 ,甲基汞是水俣病的致病源 9 。日本政府为解决此问题 ,花费了 40 年时间 ,至 1997 年该海域鱼体中的汞才恢复到安全水平 10 。虽然 1970 年前后该化工厂已关闭 , 但到1995 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 26ng/ g 121ng/ g , 高于1998 年在水俣湾距上述排污口 1 5km 位置处(6ng/ g28ng/ g ) 及鹿儿岛湾所有点 ( 2ng/ g 30ng/ g) 的贝类总汞浓度 11 。水俣湾汞污染在向周围海域迁移 , Yat sushiro 海总汞浓度背景值为01 059mg/ kg 01 013mg/ kg ,在确定无任何人为汞污染源排入的情况下 ,1996 年该海域各测点汞最11高浓度在0 086mg/ kg3 46mg/ kg 之间 ,汞平均157mg/ kg 12 。浓度为 02 . 4非洲加纳西南部和中部的 5 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35ng/ L 720ng/ L , 底质中汞浓度为 690ng/ g 4990ng/ g , 土壤汞浓度为 1630ng/ g 11150ng/ g 13 。其中矿区附近 Pra 河地表水总汞浓度高达 28ng/ L 1961ng/ L 之间 ,河边底质总汞浓度在101110 - 6。- 6 之间 ,土壤总汞浓度高达019 10185 mg/ kg 14 2 . 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 157t 汞。其中美国汞排放量最大 ,为 107t ;其次为俄罗斯和加拿大 , 排放量分别为 39t 和 8t ;5 个北欧人居住州排放量超过 3t 15 。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 16 。丹麦自然环境研究所调查人员的最新一项研究发现 ,生活在格陵兰岛上的北极熊毛皮汞含量 ,是 14 世纪北极熊毛皮的 11 倍。3国内汞污染状况3 . 1贵州省贵州汞矿储量居全国第一 ,有 600 多年的开采历史 ,产汞量约占全国的 70 % ,但也给当地造成了严重的汞污染。贵州汞矿区土壤总汞含量为01 33mg/ kg 790mg/ kg , 甲基汞含量为01 19g/ kg20g/ kg ,甲基汞占总汞含量的最高比率1 17 为 0 73 % 。万山汞矿是中国最大的汞矿区 ,虽然已停止生产 ,但目前该矿区土壤汞含量极高 ,为241 31mg/ kg3471 52mg/ kg ,高出全国 11 种土壤的平均含汞量 23 个数量级 17 ,甲基汞平均含量14g/ kg 18 ; 除冶炼厂水池中的水汞浓度为为 31116 24ng/ mL 外 ,其他水体中的汞基本都在正常范围(010ng/ mL 0 68ng/ mL ) ; 辣椒、大米、玉米汞含量均严重超标 18 。3 . 2吉林省20 世纪 70 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。1982 年 ,国家投巨资进行设备更新 ,关闭了吉林石化 103 分厂向松花江的排污口 ,对松花江的汞污染进行了 10 年的治理。20 世纪 90 年代初期 ,吉林市至三岔河口段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11年下降1973 年下降 96 56 % ,甲基汞浓度较 19829765 % ; 污染较轻河段总汞较 1973 年下降11。20036129 % ,甲基汞较 1982 年下降 60 38 % 19 年吉林市龙潭区金珠乡松花江一带地区的水、土环境保护科学 第 34 卷 第 1 期 2008 年 2 月壤、粮食、鱼类汞含量均在国家标准之内 ,与 10 年前相比汞含量明显降低 20 。3 . 3辽宁省葫芦岛市是辽宁省汞污染最重的地区 ,该地区的汞污染主要分布在五里河和葫芦岛有色金属公司周围。锦化化工集团在 19521998 年间运行的水银电解装置向五里河排入了大量含汞废水和含汞盐泥 ,目前化工老排污口下游断面地表水汞浓度为 01 00020 01 00995mg/ L , 底质总汞浓度为111 19781 22mg/ kg ,几乎所有断面的底质均有烷基化现象;葫芦岛有色金属公司因以含汞矿石为原料 ,每年都要向外环境排放大量的含汞废气、废水、废渣(注: 自 2005 年 6 月起 ,该厂废水全部回用) ,并将大量的含汞硫酸销往全国各地 ,不仅对周围环境造成汞污染 , 同时还将汞污染物分散到其他地区 ,形成二次汞污染。此外 ,在锦州市的大凌河、丹东市的鸭绿江和鞍山市的运粮河也曾先后出现汞污染问题 ,其中大凌河汞污染是长期接纳金城造纸厂水银电解装置排放的含汞废水所致 ,鸭绿江和运粮河汞污染是企业使用含汞硫酸造成的。3 . 4湖北省武汉市汞污染最严重的地区为中心城区和工业区的汉囗大夹街、葛店化工厂和汉阳建港 ,老城区汉囗大夹街的汞深层土壤剖面汞最高达381 1mg/ kg ,超标 254 倍;葛店化工厂(仅武汉市辖区) 污染面积达 110km2 ,以厂区为中心向四周扩散半径 3km 7km , 厂区表层土样汞含量达534mg/ kg ,超标 356 倍 ,周围稻田、旱地汞含量为11。15mg/ kg ; 汉阳建港的小白菜 ( 干0 4mg/ kg 211111样)汞量高达 133mg/ kg ,超标 133 倍 21 。葛店地区表层和底层土壤中汞的平均含量分别为0 314mg/ kg 和 0 181mg/ kg , 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1606 77ng/ L ; 沉积物样品中汞的含量范围为21 450mg/ kg 81 630mg/ kg , 平均值 41 677 mg/ kg 22 4结束语目前国内外有关环境汞污染的研究主要是针对氯碱生产、金矿开采、燃煤电厂等汞污染源开展的 ,实际上 ,汞污染源类型很多 ,特别是一些潜在的汞污染源在我国还鲜为人知。而且汞污染尚未进入被充分认识和掌控的范畴 ,甚至完全处于大众视野之外。因此环境汞污染状况十分令人堪忧。联合国环境署正在督促各国政府确立“清晰、明确的目标”,让全球汞污染水平下降并开创全球产品和工艺无汞化的新局面。美国于 2003 年宣布将在2018 年之前减少 70 %煤炭发电站的汞污染的计划 ,并于 2007 年公布了汞市场最小化法案 ,禁止汞出口。欧盟提出全面控制汞污染的长期计划 ,其中包括 2011 年禁止汞产品出口 ,以及汞被禁止使用后的处理和安全储存问题 ,到 2020 年逐步淘汰水银电解生产厂。日本于 1986 年 6 月前已将水银电解法全部转换为其他方法。我国于“十五”初期已彻底淘汰水银法烧碱“,十五”后期淘汰了汞法醋酸。我国汞污染研究还滞后于国际环境形势发展需要。今后除了要加强基础研究工作 ,还要对重要汞污染地区污染状况、机制、环境效应开展研究 ,以全面掌握我国汞污染的来源、汞污染源分布以及环境汞污染现状 ,安排汞污染治理专项资金 ,对重点地区优先实施汞污染治理。2007 年 ,我国与挪威政府合作启动实施了“减少中国汞污染能力建设项目”,以研究贵州省大气汞排放为重点 ,评估当地汞污染状况及其环境和社会经济影响 ,提出有效的汞污染控制政策。贵州水晶集团投入 612 亿元资金 ,争取日贷资金支持 ,对原汞法醋酸生产装置进行拆除 ,对水晶集团到东门桥河段的排水沟渠进行清理和整治。期待在不久的将来 ,会有越来越多的汞污染地区得到有效治理。参 考 文 献1 . 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