土壤中汞的危害及治理

土壤中汞的危害及治理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，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。

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特点我国土壤一一植物系统污染研究的主要污染物是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，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 机一一无机复合胶体，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(lmg・L-1)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、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 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。