土壤中汞的危害及治理.doc

1、土壤中汞的危害及治理摘要 ： 介绍汞的物理和化学性质，结合汞在土壤中的存在形式及对人体的危害，探讨土壤中汞的治理方法。 关键词 ： 汞毒性 隔离法客土工程措施 中图分类号：TU71 文献标识码： A 1 汞的物理化学性质 汞位于元素周期表第六周期第二族中，化学符号是 Hg，原子序数是80。在自然界中的汞主要形成红色的硫化物-辰砂，它几乎是一种纯HgS，而黑色的硫化物-黑辰砂的化学式(Hg，Zn，Fe)(S，Se)，是一种固溶体1。 汞和汞的化合物在工业、农业、医药、日常生活中应用十分广泛。现在世界上约有 80 多种工业生产需要用汞作原料或辅助材料，每年散失在环境中的汞估计达五千吨，与铅污染一样

2、，己遍及全球。 2 土壤汞污染 2.1 来源 土壤是环境要素的重要组成部分，它处于自然环境的中心位置，承担着环境中大约 90%的来自各方的污染物。土壤不仅是农业生产的基础，且还是人类环境的重要组成部分。 。目前，Hg 进入土壤的途径可分为大气沉降、污水灌溉、和农业活动等几种途径。 2.1.1 大气沉降 随着工业的发展，Hg 的大气沉降被认为是污染土壤的重要来源之一。据报道，许多工业发达国家大气沉降对土壤系统中 Hg 积累贡献率在各种外源输入因子中排首位。国内研究表明，大气沉降(包括降水与降尘)输入到农田中的汞大于通过灌溉输入的汞，大气汞可直接沉降于土壤和被土壤吸附，也可为植物吸收而向土壤传输。

3、 2.1.2 污水灌溉 随着城市工业的发展和城市化进程的加快，水资源逐渐匾乏，河水日益受到污染，污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分，而工业废水中往往含有 Hg 等重金属。目前我国每年排放的污水量已超过 620 亿吨，在农田灌溉中利用超标污水进行作物灌溉会引起土壤中 Hg 污染。 2.1.3 农业活动 Hg 污染对农作物的生长、产量、品质均有较大的危害，尤其是它还被作物吸收富集，进入食物链，从而危害人畜健康的潜在危险。施肥是农业生产中必不可少的一项增产措施，肥料在促进生物生长的同时，也会带入一些 Hg，造成 Hg 元素在土壤中的积累。 2.2 特点 我国土壤植物系统污染研究的主要污染物是

4、Hg， Hg 以其在土壤中难降解，毒性大，具有累积效应等特征而受到科学家的广泛关注。 2.2.1 普遍性和潜伏性 随着工农业的发展，Hg 污染日趋普遍，几乎威胁着每一个国家。如发生在日本的“水俣病” 。 2.2.2 隐蔽性、持久性和不可逆性 土壤 Hg 污染由于其无色、无味，很难被人的感觉器官所察觉，一般要通过植物吸收进入食物链积累到一定程度时才能反映出来。 2.2.3 间接危害性 土壤中的 Hg 元素不能为土壤微生物所分解，但可为生物所富集，通过食物链对人畜造成危害，同时还可通过地下渗滤水进入地下水体，从而成为新的污染源。 2.2.4 表聚性 土壤中的 Hg 污染物大部分残留于土壤的耕作层，

5、很少向土壤的下层移动。这是由于土壤中存在着有机胶体、无机胶体和有机无机复合胶体，它们对 Hg 有较强的吸附和鳌合能力，限制了 Hg 在土壤中的迁移能力。 2.2.5 伴生性和综合性 在自然界中，单个重金属污染物构成的污染虽有发生，但污染多为伴生性和综合性，即多种污染物形成复合污染，这已成为近年来环境科学领域研究的新热点。 3 汞对人体的危害 3.1 神经毒性 汞具有神经毒性早已公认。在汞的各种化合物中，甲基汞神经毒性最为显著。神经系统是汞对机体损害表现最早而且最为严重的一个系统，人们已经致力于研究汞的神经损害多年，但目前仍存在许多问题尚未解决。 3.2 肾脏毒性 肾脏是汞在体内最主要的靶器官之

6、一。不同方式进入体内的汞及其化合物，均可在肾内蓄积，引起不同程度的肾损伤，其中以金属汞和无机汞的肾脏损害较为显著。 3.3 免疫毒性 人群流行病学调查可观察到低浓度汞造成人体体液免疫抑制的结果。3.4 生殖毒性 汞能够透过血-睾屏障，在睾丸组织中蓄积，从而影响精子数量、质量以及生精过程，降低受孕率。 3.5 胚胎、发育毒性 大量体内体外动物致畸实验及人群流行病学调查均证明甲基汞能诱发胚胎和胎儿畸形，其毒性作用的靶器官主要是胚胎和胎儿神经系统。甲基汞的高脂溶性及扩散性可以使其透过胎盘屏障和血脑屏障，对胎儿的神经系统造成直接损害，导致神经系统畸形。 3.6 其他毒作用 汞还会造成其他多种非特异性损

7、伤：慢性汞中毒有时会出现肝脏损害，表现为多种转氨酶的升高；急性接触大剂量的 HgO，会造成明显的肺部损伤以及口腔炎症；消化道摄人大量汞盐，会引起胃肠道症状；皮肤接触汞，还会引发接触性皮炎。 5 土壤 Hg 污染的治理措施 由于土壤污染的潜伏性、不可逆性、长期性和后果的严重性，目前能真正运用于实践中的成熟方法很少，大体上可分为工程措施、生物措施、化学措施和农业措施等几类4。 5.1 工程措施 5.1.1 客土、换土、翻土 客土法、换土法和翻土法等是常用的工程措施。客土法就是在污染土壤上加入净土；换土法就是将已污染的土壤移去，换上新土；翻土法就是将污染重的表土翻至下层。这类方法效果好，稳定，不受土

8、壤条件限制，但投资大，易导致土壤肥力下降。 5.1.2 隔离法和提取法 隔离法就是用各种防渗材料，如水泥、粘土、石板、塑料板等把污染土壤就地与未污染土壤或水体分开，以减少或阻止污染物扩散到其它土壤或水体的做法。该法应用于污染严重，易于扩散且污染物又可在一段时间内分解的情况，如较大规模的事故性农药污染的土壤。 5.1.3 热吸收法和电化学法 对于 Hg，可采用热吸收法将其从土壤中解吸出来，达到一定体积时再回收利用。采用热解法治理后，土壤中汞的浓度可达背景值(1mgL-l)。近年来，有人将水、气的治理技术运用到土壤污染的治理中，开辟了土壤污染治理的新思路，如阴阳离子代换法、磁分离技术、红外线辐射、

9、微波加热等方法。 5.2.生物措施 生物措施就是利用特定的动、植物和微生物吸收或降解土壤中的污染物，从而达到去除土壤中 Hg 或降低土壤 Hg 的毒性。 5.2.1 利用土壤中某些低等动物 利用一些低等生物吸收土壤中的 Hg，此方法还有待进一步研究。 5.2.2 利用土壤微生物 主要是运用遗传基因工程等生物技术培育对 Hg 具有解毒能力的微生物，利用这些微生物对 Hg 的吸收、沉淀、氧化和还原等作用，减少植物摄取，从而降低 Hg 的毒性。 5.2.3 植物修复 对于 Hg 污染的土壤，可采用种植非食用植物或抗污染且能富集 Hg的植物的方法去除土壤中的 Hg，收获植物时连根拔起，以达到去除 Hg

10、 的目的。 5.3 化学措施 施用改良剂、抑制剂等降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低污染物进入生物链，减轻对土壤生态环境的危害。 5.4 农业措施 农业措施包括施有机肥提高环境容量、控制土壤水分、选择适宜形态化肥和选种抗污染农作物品种。加土壤有机质，可增加土壤胶体对 Hg和农药的吸收能力此外，施加有机肥、选种抗污染农作物品种、改变耕作制度或改为非农用地等方法，也是有效治理土壤 Hg 污染行之有效的方法。 6 结论 目前，我国正处在工业化和城市化进程的快速发展阶段，能源消耗急剧增加，城市生活垃圾产量与日俱增，由此所致的汞污染危机将日趋严峻。所以我们不但要减少汞的排放，更加要注意回收和重新利用汞。 7 参考文献： 1 靳永卿，汞的形态分析及汞环境污染的评价 2 陈宏，土壤汞、镐、铅植物可利用性的化学调控研究 3 郑徽，汞的毒性效应及作用机制研究进展 4 陈业材，环境汞的来源与迁移规律研究 5 王宏 徐智，汞在环境中的污染和迁移转化