重金屬汞污染的研究

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1、重金屬汞污染的研究土壤中汞的污染摘要:本文對(duì)汞污染的來(lái)源、危害、在土壤中的賦存形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響因素進(jìn)行了綜述,在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)耍介紹了土壤汞污染的治理,提出了存在的問(wèn)題和有待進(jìn)一步研究的方向。關(guān)鍵詞:汞;賦存形態(tài);遷移轉(zhuǎn)化;影響因素;污染治理引言:重金屬汞污染是當(dāng)今世界的研究熱點(diǎn)。自20世紀(jì)50年代日本熊本縣水俁灣附近的魚村岀現(xiàn)第一例嚴(yán)重的甲基汞中毒事件以來(lái),不同研究領(lǐng)域的科學(xué)家們對(duì)汞及其化合物的生物地球化學(xué)行為給予了高度重視?。汞在土壤中以多種形態(tài)存在。不同存在形態(tài)汞的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和牛物有效性各不相同,對(duì)環(huán)境和人體健康造成的影響也存在顯著差異。木

2、文將對(duì)汞污染的來(lái)源、害、在土壤中的賦存形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其彫響因素加以綜述,從而為上壤汞污染防治提供參考。1汞的污染來(lái)源汞環(huán)境污染的來(lái)源有天然釋放和人為兩個(gè)方面。汞的自然來(lái)源較人為因素復(fù)雜,主要包括火山與地?zé)峄顒?dòng);土壤、自然水體、植物表面的蒸騰作用;森林火災(zāi);巖石風(fēng)化等。姚學(xué)良研究認(rèn)為,成都平原的高汞異常區(qū)多數(shù)來(lái)自平原內(nèi)基底斷裂中產(chǎn)生的地放氣作用舊Jo據(jù)估計(jì)全球每年至少有8000t的汞從巖石中釋放,其中一部分進(jìn)入土壤而使局部地區(qū)土壤含汞量較高一0。這利眉然因素引起的汞污染通常占到汞排放總量的1/4L4JO從局部來(lái)看,汞的人為污染是主導(dǎo)因素。汞污染的人為

3、來(lái)源主要有:①采礦、運(yùn)輸和加工含汞的礦石。②排放工業(yè)廢水進(jìn)入江河湖海由電池制造業(yè)、控制設(shè)備業(yè)、紙漿造紙工業(yè)、氯堿化工廠、汞合金和催化劑產(chǎn)生的汞廢棄物污染相當(dāng)嚴(yán)重bJ。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全世界每年開采應(yīng)用的汞量約為lX104t以上,其中絕大部分最終以三廢形式進(jìn)入環(huán)境No]。③燃料、紙和固體廢棄物的燃燒。④農(nóng)業(yè)耕作屮不合理地施用含汞肥料和農(nóng)藥,以及污水灌溉。⑤熔爐的排放。⑥實(shí)驗(yàn)室汞的排放:汞可通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的廢棄化學(xué)藥品、蓄電池、破碎溫度計(jì)和藥品等進(jìn)入環(huán)境。一支普通的棒式或內(nèi)標(biāo)式玻璃體溫計(jì)含汞約lg,—臺(tái)臺(tái)式血壓計(jì)含汞約50g,使用中發(fā)生破碎可使汞外泄,形成汞蒸氣,造

4、成汞污染。據(jù)計(jì)算,一支體溫計(jì)打碎后,外泄的汞全部蒸發(fā)后,可使一間15m2大、3m高的房間室內(nèi)空氣汞的密度達(dá)到22.2mg?mq[7Jo由自然原因產(chǎn)生的汞污染非人力所能左右,而由人為原因產(chǎn)生的措施、加強(qiáng)過(guò)程參數(shù)控制、選用替代產(chǎn)品、減少或停止污水灌溉、加大三廢處理力度、清潔生產(chǎn)等一系列措施,將污染降到最低水平。2汞對(duì)人類健康的危害汞在白然界以金屬汞、無(wú)機(jī)汞和有機(jī)汞的形式存在,它們可以通過(guò)多種形式進(jìn)入人體內(nèi),并產(chǎn)生極大危害??1。重金屬汞進(jìn)人人體主要有3種方式:①以蒸氣形式經(jīng)呼吸道進(jìn)人體,這部分占人體汞吸人量的80%左右。②沿食物鏈通過(guò)消化系統(tǒng)被人體吸收,這部

5、分量極少,可以忽略不計(jì)。③由化妝品攜帶通過(guò)皮膚進(jìn)入人體。進(jìn)人人體的汞對(duì)人體牛理機(jī)能產(chǎn)牛影響。無(wú)機(jī)汞化合物(如氯化汞)可通過(guò)胃腸道吸收,對(duì)消化道和腎臟產(chǎn)生危害一Jo微量汞累積還將直接導(dǎo)致心臟、甲狀腺、肝、腎等發(fā)生病變,甚至導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)紊亂及慢性汞中毒??弓I。相對(duì)而言,有機(jī)汞較金屬汞和無(wú)機(jī)汞更易被消化系統(tǒng)吸收。土壤中的有機(jī)汞可通過(guò)陸生或水生食物鏈進(jìn)入人體。甲基汞(CH,Hg+)是有機(jī)汞的主要形式。甲基汞侵人人體,可破壞細(xì)胞基本功能與代謝,破壞肝臟細(xì)胞的解毒作用,損害肝臟合成蛋白質(zhì)的功能,引起腎功能衰竭。甲基汞在體內(nèi)約有15%積蓄在腦內(nèi),侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng),破

6、壞腦血管組織,引起一系列中樞神經(jīng)中毒癥狀。甲基汞還有遺傳性的損害功能,可導(dǎo)致流產(chǎn)、死產(chǎn)、畸胎或出現(xiàn)先天性癡呆兒等…汞對(duì)人類健康造成極大危害,是因?yàn)镠92+具有高度親電子性,對(duì)體內(nèi)含有硫、氧、氮等電子供體的基團(tuán)如疏基、撥基、竣基、輕基、氨基、磷?;染吆軓?qiáng)的攻擊力-2L上述基團(tuán)均是體內(nèi)最重要的活性基團(tuán),與H92+共價(jià)結(jié)合后即失去活性,而對(duì)機(jī)體生理生化功能產(chǎn)生巨大影響。3汞在土壤中的形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化及其影響因素3.1汞在土壤中的形態(tài)土壤中的汞按其化學(xué)形態(tài)可分為金屬汞、無(wú)機(jī)結(jié)合態(tài)汞和有機(jī)結(jié)合態(tài)汞。按結(jié)合方式分為可溶態(tài),非專性吸附態(tài),專性吸附態(tài),螯合態(tài)和沉淀態(tài)。

7、按TEsslERfl33的連續(xù)提取分離法分為水溶態(tài)、交換態(tài)(碳酸鹽結(jié)合態(tài))、鐵鎰氧化態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。在許多含汞土壤中,汞主要以Hgo或Hgs無(wú)機(jī)形式存在,土壤中具有致命毒性的汞形態(tài)是形態(tài)分析的重點(diǎn)。3.2土壤中汞的遷移轉(zhuǎn)化土壤屮的汞可以0,+1,+2價(jià)存在。在正常的土壤Eh和pH范圍內(nèi),汞以零價(jià)(單質(zhì)汞)存在于土壤中。在適宜的土壤Eh和pH下,汞的3種價(jià)態(tài)間可相互轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下:H90而Hg;++Hg“H童+』墅絲墜Hgz++H90Hg:+型些絲些H90當(dāng)土壤處于還原條件時(shí),汞以單質(zhì)形態(tài)存在。H92+在含有H:s的還原條件下,牛成極難溶的Hg

8、S,以Hgs的狀態(tài)殘留于土壤中。當(dāng)土壤中氧氣充足時(shí),HgS乂可氧化成HgSO,和

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