土壤中金属汞的污染与防治
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土壤中金属汞的污染与防治重金属汞是构成地壳的物质, 在自然界中分布非常的广泛。
重金属汞在自然环境的各部分均存在着最低含量,如果其含量超过标准, 就会对水体、土壤、人体造成不可估量的污染与危害。
一.土壤中重金属汞的来源正如同学们所知道的,土壤中的汞归根结底是来自于大自然的,然而人类的生产活动打破了汞在自然界中的平衡,于是就有了土壤中汞的人为来源1 汞的自然形态来源天然土壤中汞主要来源于母岩和母质。
岩石中平均含汞量0.08mg/kg, 其中页岩含汞量最高(0.4mg/kg), 花岗岩含汞量最低(0.1mg/kg)。
2 土壤中汞的人为来源与众多的重金属一样,汞来到土壤中也有多种多样的方式,而这些方式同时也是重金属的共性,总的来说这些方式有:2.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。
它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。
大气中的大多数重金属是经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的。
经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散;由城市—郊区—农区,随距城市的距离加大而降低,特别是城市的郊区污染较为严重。
此外,还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关;重工业越发达,污染相对就越严重。
此外,大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。
大气汞通过干湿沉降进入土壤后,被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定,富集于土壤表层,或为植物吸收而转入土壤,造成土壤汞的浓度的升高。
2.2 农药、化肥和塑料薄膜使用施用含有汞的农药和不合理地施用化肥,都可以导致土壤中重金属汞的污染。
2.3 污水灌溉污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。
城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。
由于城市工业化的迅速发展,大量的工业废水涌入河道,使城市污水中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉而进入土壤。
土壤重金属汞的污染与防治环科121 李恩德2012011757【摘要】随着我国的工业化和现代化的进程加快,环境问题日益显著,重金属污染进一步的加剧。
其中汞的毒性是最强的,汞污染对于土壤、农作物、人体和经济都有严重的影响。
尤其是对于土壤的危害根治严重,该篇文章主要对汞污染的来源和防治做了简要的说明,进一步的说明土壤中汞金属的防治的紧迫性和实际意义。
【关键词】土壤;重金属污染;汞污染;治理;防治方法重金属是指比重大于5.0g/cm3的重金属元素,在自然界中大约存在45种。
其中包括环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷, 还包括具有毒性的重金属锌、铜、钻、镍、锡、钒等污染物。
由于人们生产生活所造成的重金属对土壤的污染日趋严重,在2014 年4 月17 日,环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地土壤环境质量堪忧,点位超标率为 19.4%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为 13.7%、2.8%、1.8%和1.1%,由此可见重金属污染问题比较突出。
汞金属作为土壤重污染物之一,其存在形式多重多样,汞在自然界中以金属汞、无机汞和有机汞形态存在,有机汞的毒性远远地高于无机态和原子态的汞。
汞在地壳中的丰度很低,平均含量为7.0ug/kg。
土壤的类型对汞的背景值也有明显的影响。
水稻土及石灰(岩)土中的汞的背景值含量较高,前者显然是认为影响,后者主要是成母质和成土过程所致。
因而如何有效地控制及治理土壤金属汞的污染, 改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。
一、土壤中汞金属污染的主要来源1.大气干湿沉降全世界每年生产的汞在7000t以上,约有 25 ~ 50%被排入环境中。
散发到大气中的汞经过一定距离的传输, 大约有93.7%回降于陆地,土壤是大气汞的最大受体。
大气中汞的降落是土壤中汞的一个十分重要的来源 , Manson(1994)等估算了北半球不同纬度地区大气汞对陆地汞的贡献:在北纬300~ 700 地区 ,汞的沉降量为15.8μgm-2a-1,我国北京东郊污水灌溉区调查表明, 大气沉降输入到农田中的汞为 3.54gha-1 a-1,大气中的汞通过干湿沉降进入土壤环境中 ,由于土壤中的黏土矿物和有机质的吸附作用, 使得绝大部分汞迅速被土壤固定,富集于土壤表层 ,造成土壤汞含量增加。
土壤重金属污染的危害以及防治措施土壤重金属污染是指土壤中镉、铅、汞、铬等重金属元素超过了环境质量标准的限制,导致环境与生态系统遭到了危害。
这些重金属元素对人体健康和环境贡献的危害性非常大,因此需要采取措施来进行防治。
土壤重金属污染对人类的健康有着极大的危害,例如引起癫痫病、肝癌、肾衰竭和恶心等症状。
当污染物进入生态系统时,它们也会对环境造成长期的潜在危害。
水和空气也会被污染以及进一步传播含有重金属的污染物质。
除此之外,在过去几十年里,人类的活动向环境释放大量重金属,这些重金属在土壤中长期积累,导致土壤肥力下降,粮食的品质受损,从而影响到农业生产。
尽管重金属污染的危害很大,但可以通过一些措施来防治。
以下是一些最佳防治措施:(1)集中式的废水处理。
这种处理可以防止大量的污染物外流到环境中。
在处理废水之后,可以通过土壤过滤系统将污染物过滤掉。
(2)采用生物制剂和化学品来降低污染物和毒性物质的含量。
这种制剂和化学品可以通过改变微生物的行为和化学反应来实现这些效果。
(3)采用生物修复来降低毒性物质及盐湖中的盐含量。
这个过程是通过发展生物的一些特殊能力,将污染物转化成无害物质以减少对环境的影响,并恢复土壤的肥力。
(4)区域调查以设立土壤重金属污染预警体系。
预防比治疗更重要,它是从源头上控制的方法,可以帮助监控和改进环境质量,以便避免污染物对环境和人体健康造成的影响。
(5)降低化工与矿业在制造过程中排放出的废水、尾矿堆积与粉尘。
一些节约型的技术可以在制造时大量节约资源和劳动力,同时将产生的废物减至最少。
总之,土壤重金属污染严重威胁到人类健康和环境,需要如上所述的一些防治措施。
通过这些措施来控制土壤重金属污染,我们可以保护我们的家园,保障人类的健康。
重金属污染及其防治措施重金属污染是指土壤、水体、大气中存在过量的重金属元素,对环境和人类健康造成不可忽视的危害。
重金属污染主要来自于工业生产、废弃物处理、农药使用和汽车尾气排放等人类活动。
以下是有关重金属污染及其防治措施的详细讨论。
重金属的主要危害在于其毒性和生物积累性。
重金属如铅、汞、镉、铬等对生物体具有广谱的毒性,可以累积在食物链中,引发一系列健康问题,包括损害神经系统、破坏免疫系统、引起癌症等。
为了有效防止和治理重金属污染,需采取以下措施:1.监测与评估:建立全面的重金属污染监测和评估体系,包括对工业废水、农药残留和土壤、水体和大气中重金属含量的定期检测和评估。
及时发现污染源和受污染区域,及早采取措施进行治理。
2.政策与法规:加强重金属污染的立法和执行力度,建立良好的政策和法规框架,明确责任、权力和监管机构,加大对污染源的处罚力度,促进企业和个人履行环境保护义务。
3.减少排放:采取有效的措施减少重金属的排放,包括改进工业工艺、使用低污染材料、提高废物处理和回收利用水平等。
同时,鼓励企业采用清洁生产技术,减少污染物的产生和排放。
4.废物处理:加强对废弃物的管理和处理,确保废弃物不对环境和人类健康造成污染。
可通过合理分类、回收利用、焚烧和掩埋等方式进行废物处理。
5.土壤修复:针对受重金属污染的土壤,采取适当的修复措施。
例如,使用生物修复技术,通过采用植物吸附和分解重金属,以及添加微生物促进土壤自净化能力。
6.饮用水安全:重视饮用水中重金属的监测和处理,建立水源保护区,加强水库和水源地的监测和保护。
开展水源地水质监测,提供高效而安全的饮用水。
7.宣传与教育:加强对重金属污染的宣传与教育,提高公众和企业对重金属污染的认知和意识,提倡绿色生活方式,促进可持续发展。
总之,重金属污染对环境和人类健康造成严重威胁,需要采取行之有效的措施进行预防和治理。
只有通过加强监测与评估、完善政策和法规、减少排放、加强废物处理、土壤修复、饮用水安全和宣传与教育等多方面综合措施,才能有效减少重金属污染,保护环境和人类健康。
土壤重金属污染及防治措施当前,我国土壤重金属污染问题比较严重,加剧了耕地危机。
文章重点阐述土壤重金属污染情况,并提出具体的防治措施,实现我国土地资源良性发展。
标签:土壤;重金属;污染;防治措施1 概述现代化进程的加快和工业的发展,使土壤中的重金属含量越来越多,加剧了土地资源污染问题。
重金属元素在土壤中积累,并经由大气、水体等传播,对人们的身体健康产生了严重危害。
当前,政府和相关从业人员逐渐认识到了土壤重金属污染的严重性,并提出了针对性的防治措施,有助于营造良好的土壤环境。
2 土壤重金属污染来源2.1 自然来源(1)土壤来源。
土壤是岩石风化的产物,其化学含量是由成土母岩决定的,它对重金属元素具有相应的影响。
土壤重金属含量也受母岩形成过程的影响。
例如,矿床附近矿化地层土壤,其重金属含量比较高。
(2)大气来源。
大气中的重金属降尘也会对土壤重金属含量产生影响。
例如,火山爆发和森林火灾背景下,空气中的金属尘含量比较多,植物会将其部分重金属元素吸收,另一部分则借助尘降进入土壤和水体中。
2.2 人类活动来源(1)工业生产污染。
工业生产过程中,会向环境和大气中排放大量的重金属。
例如,采矿、炼油和冶金行业都会对土壤和环境产生严重的负面影响。
(2)农业生产污染。
当前,我国很多农田应用污水灌溉,污水中虽含有一定的营养物质,但是也具备相应的有毒物质,从而造成重金属污染。
同时,农作物生产中应用化学肥料、农药残留等都会对土壤产生污染。
(3)人类活动污染。
城市化进程的加快和交通的快速发展,对道路周边土壤产生了严重的金属污染[1]。
3 土壤重金属污染特点(1)累积性。
重金属对土壤的污染相对较慢,且迁移困难。
重金属极易在土壤中累积,并超标,使土壤污染表现出显著的地域特性。
(2)潜伏性和滞后性。
土壤重金属污染具有隐蔽性特征。
分别对土壤样品和农作物残留进行化验及检测,才能对其重金属污染情况进行确定,其从污染到发现经历的时间比较长。
(3)综合性。
土壤中金属汞的监测与处理摘要:汞(Hg)是一种有毒的银白色重金属元素,是常温下唯一的液体金属,游离存在于自然界并存在于辰砂、甘汞以及其他几种矿中。
它主要用于科学仪器(电学仪器、控制仪器、温度计、气压计)及汞锅炉、汞泵和汞气灯中,俗称“水银”。
由于汞易于流动,在常温下不容易被氧化,但易蒸发为有毒蒸气,因而对人体有着许多危害。
“怎样监测并预防土壤中的金属汞”在当今汞制设备繁多的时代成为了一个重要的命题。
正文1.汞的来源与危害1.1土壤中汞的来源1.1.1 天然存在天然土壤中汞的含量很低,一般为0.1~1.5mg / kg,其存在形式有单质汞、无机化合态汞和有机化合态汞,主要存在于土壤母质以及岩石中。
其中,挥发性强、溶解度大的汞化合物易被植物吸收,如氯化甲基汞、氯化汞等。
汞及其化合物一旦进入土壤,绝大部分被土壤吸附固定。
当积累量超过一定的允许浓度时,生长在这种土壤上的农作物果实中汞的残留量就可能超过标准,对人体造成危害。
1.1.2 人为污染随着工业的发展,汞的用途也越来越多,大量汞进入人类居住的环境。
目前全世界每年开采利用的汞量在1万吨以上,大部分成为三废进入环境。
采金工业中,利用汞来提炼贵重金属简单廉价;燃煤发电,煤中的汞也使得土壤总汞含量增加;工业废料和城市生活垃圾的堆放,其中含有废弃的温度计、气压计等仪器以及电子废弃物中所含有的汞元素;农业耕作时使用废料和农药的不合理等等。
1.2 土壤中汞的危害汞及其化合物可以通过呼吸、皮肤、消化道等不同途径进入人体,并且能够形成积累,需要较长的时间才能表现出来。
同时汞能存在于生物体内,因而食物链对于汞有着非常强的富集能力。
长期接触汞能够使生物体产生汞中毒现象,主要症状有头痛、头晕、乏力、睡眠障碍、精神不稳定、恶心、食欲不振、腹泻或便秘、损伤肾脏、影响视力等等。
2. 土壤中汞污染的国家标准与含量测定2.1 土壤中汞污染的国家标准元素算数平均值标准偏差几何平均值几何标准偏差95%置信度范围值Hg 0.065 0.080 0.040 2.602 0.006~0.272 表1 土壤表层元素背景值单位:ug / kg(摘自《中国土壤元素背景值》)级别一级二级三级土壤pH 自然背景< 6.5 6.5~7.5 > 7.5 > 6.5 汞< 0.15 0.30 0.50 1.0 1.5 表2 土壤环境质量标准值(GB 15618—1995) 单位:mg / kg2.2 土壤中汞含量的测定测定土壤中汞含量采用冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法。
土壤重金属污染的危害以及防治措施土壤重金属污染是近年来全球面临的严重环境问题之一。
重金属指的是具有高密度、高原子量和有毒性的金属元素,其中包括铅、镉、汞、铬等。
重金属污染对人类健康、生物多样性和生态系统稳定性都带来了极大的危害。
以下是土壤重金属污染的危害以及防治措施。
危害1.威胁人类健康:长期接触含有重金属的食物和水会导致重金属在人体内蓄积,对人体健康造成危害。
例如铅对中枢神经系统和儿童智力发育的影响,以及镉对骨骼、肾脏、心脏和免疫系统的伤害等。
2.影响农业生产:重金属超标的土壤和农产品可能会导致农业生产损失和质量下降。
许多作物会吸收土壤中的重金属,进而导致食品污染,从而影响消费者的健康。
3.破坏生态系统:对重金属敏感的生态系统如湿地和河流,重金属超标会对水生生物造成严重的影响,繁殖率下降,种群数量减少,生态平衡被破坏。
防治措施1.加强监测与管理:实施严格监测制度,及时发现重金属污染问题并加强管理。
建立“土地清洁项目”、“重金属污染治理战略计划”,对重金属污染的来源进行管控和治理。
2.科学调整农业种植结构:重金属污染一般来自于矿山、电力、金属加工、废弃物处理等工业污染源。
科学规划农作物种植,根据土壤的适宜程度选择抗性作物种植,减轻重金属污染。
3.发展清洁生产技术:推广清洁生产技术和环保设计,减轻工业排放量和土壤重金属污染,减少人工干预对土壤的次生污染。
4.加强宣传教育:科普土壤重金属污染知识,增强公众意识,提高社会全民环保意识,为保护环境和人体健康做出贡献。
综上所述,土壤重金属污染对人类健康、农业生产和生态系统都造成了巨大的威胁。
只有通过加强监测管理、调整农业种植结构、发展清洁生产技术和宣传教育等综合措施,才能有效地防治土壤重金属污染,保障我们自身和环境的健康。
我国土壤重金属污染现状及治理战略一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,我国面临着日益严重的土壤重金属污染问题。
这些重金属,如铅、汞、镉、铬等,一旦进入土壤,就会对生态环境和人类健康造成长期且深远的影响。
本文旨在全面概述我国土壤重金属污染的现状,包括污染程度、污染范围、主要污染源等,并在此基础上探讨有效的治理战略和措施。
文章还将关注土壤重金属污染的监测与评估方法,以及未来防治技术的发展趋势。
通过深入分析这些问题,本文旨在为我国土壤重金属污染的防治工作提供科学的依据和策略建议,以期促进我国的生态环境保护和可持续发展。
二、我国土壤重金属污染现状我国土壤重金属污染问题日益严重,已经成为影响生态环境和农业可持续发展的重要因素。
据统计,我国受到重金属污染的耕地面积约为2000万公顷,占全国总耕地面积的近五分之一。
其中,以镉、铅、汞、砷等为代表的重金属元素污染尤为突出。
这些重金属元素主要来源于工业排放、农业化肥和农药使用、城市污水灌溉等多种途径。
在地域分布上,我国土壤重金属污染呈现出明显的区域性特征。
一些老工业基地和资源型城市,由于长期的工业生产和矿产资源开发,土壤中重金属含量普遍超标。
同时,随着城市化进程的加快,一些城市周边地区的土壤也开始受到重金属的污染。
重金属污染对土壤生态系统的破坏是全方位的。
它不仅影响土壤微生物的活性,破坏土壤结构,降低土壤肥力,还会通过食物链进入生物体内,对人体健康造成潜在威胁。
例如,镉污染会导致稻谷、小麦等粮食作物中的镉含量超标,长期食用会对人体肾脏造成损害;铅污染则会影响儿童的智力发育和神经系统健康。
面对严峻的土壤重金属污染形势,我国政府和社会各界已经开始采取一系列治理措施。
然而,由于重金属污染具有长期性、累积性和难以修复性等特点,治理工作仍然任重道远。
因此,我们需要进一步加强对土壤重金属污染的研究和监测,制定更加科学合理的治理战略,以保护我国的土壤生态环境和人民健康。
三、土壤重金属污染治理的挑战土壤重金属污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性,这使得治理工作变得复杂而困难。
土壤汞污染的来源及修复方法土壤汞污染是指土壤中汞元素超出环境容忍度的情况,它主要由人类活动和自然因素引起。
土壤汞污染的来源主要包括以下几个方面:1. 工业排放:工业过程中的燃煤、燃油以及金属冶炼、电池制造等过程会释放大量汞元素,污染周围土壤。
2. 农药和化肥的使用:农药和化肥中往往含有汞元素,长期使用会导致土壤中汞的积累。
3. 废弃物和垃圾填埋场:废弃物和垃圾填埋场中往往存在含有汞元素的废弃物,通过渗滤和溶解作用,会导致周围土壤的汞污染。
4. 矿山开采和尾矿堆放:矿山开采和尾矿堆放过程中,含有汞元素的矿石被开采后会释放出来,造成土壤的汞污染。
土壤汞污染对环境和人类健康造成了重大影响,因此有必要开展修复工作。
目前常见的土壤汞污染修复方法包括以下几种:1. 生物修复法:利用微生物的降解能力来降低土壤中的汞含量。
通过筛选出具有高效降解汞元素能力的菌种,进行生物修复。
2. 植物修复法:利用植物的吸收和转移能力来修复土壤中的汞污染。
一些具有较强汞吸收能力的植物如忍冬、银合欢等,可以种植在受污染的土壤中,通过吸收和积累土壤中的汞元素来修复。
3. 土壤改良法:通过添加改良剂来改良受污染土壤的性质,降低土壤中汞元素的活性和可溶性。
添加富含有机质的堆肥可以增加土壤的团粒结构,减少化学可溶性汞元素的释放。
4. 热解法:通过高温对受污染土壤进行热解处理,将土壤中的汞元素转化为无机汞态离子或金属汞,从而降低其毒性和迁移性。
5. 电动力修复法:利用电动力场对土壤中的汞元素进行迁移、分离和聚集。
通过电泳、电洗等电动修复技术,将土壤中的汞污染物移动到电极处进行收集和处理。
6. 化学修复法:利用化学还原剂或吸附剂来修复土壤中的汞污染。
加入还原剂如氯化亚锡、硫代硫酸钠等可以将土壤中的汞元素还原成金属汞或无机汞态离子,从而达到修复的效果。
在进行土壤汞污染修复时,需要根据具体情况选择适合的修复方法,并且结合多种技术手段进行综合修复,以达到最佳的修复效果。
土壤中金属汞的污染与防治重金属汞是构成地壳的物质, 在自然界中分布非常的广泛。
重金属汞在自然环境的各部分均存在着最低含量,如果其含量超过标准, 就会对水体、土壤、人体造成不可估量的污染与危害。
一.土壤中重金属汞的来源正如同学们所知道的,土壤中的汞归根结底是来自于大自然的,然而人类的生产活动打破了汞在自然界中的平衡,于是就有了土壤中汞的人为来源1 汞的自然形态来源天然土壤中汞主要来源于母岩和母质。
岩石中平均含汞量0.08mg/kg, 其中页岩含汞量最高(0.4mg/kg), 花岗岩含汞量最低(0.1mg/kg)。
2 土壤中汞的人为来源与众多的重金属一样,汞来到土壤中也有多种多样的方式,而这些方式同时也是重金属的共性,总的来说这些方式有:2.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。
它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。
大气中的大多数重金属是经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的。
经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散;由城市—郊区—农区,随距城市的距离加大而降低,特别是城市的郊区污染较为严重。
此外,还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关;重工业越发达,污染相对就越严重。
此外,大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。
大气汞通过干湿沉降进入土壤后,被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定,富集于土壤表层,或为植物吸收而转入土壤,造成土壤汞的浓度的升高。
2.2 农药、化肥和塑料薄膜使用施用含有汞的农药和不合理地施用化肥,都可以导致土壤中重金属汞的污染。
2.3 污水灌溉污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。
城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。
由于城市工业化的迅速发展,大量的工业废水涌入河道,使城市污水中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉而进入土壤。
在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不污染。
2.4 污泥施肥污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素,但同时污泥中也含有大量的重金属,随着大量的市政污泥进入农田,使农田中的重金属的含量在不断增高。
2.5 含重金属废弃物堆积含重金属废弃物种类繁多,不同种类其危害方式和污染程度都不一样。
污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散2.6 金属矿山酸性废水污染金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等,可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水,随着矿山排水和降雨使之带入水环境(如河流等)或直接进入土壤,都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。
3 土壤中汞的存在形态汞是在常温状态下以液态存在的唯一金属,并且也是一个很容易挥发到空气中的金属,温度愈高,挥发愈快。
20℃时空气汞饱和浓度为15mg m- 3。
它不溶于水,能溶于类脂质,易溶于硝酸及硫酸,不与碱液反应。
汞是有毒的,它的流动性,它的易挥发性,使其成为控制起来最具挑战性的毒性物质之一。
土壤中的汞可分为金属汞、无机化合态汞和有机化合态汞,其中单质汞是主要形态,占总汞量的90%以上,在一定的条件下他们可以相互转化。
在正常的Eh和pH范围内,能以零价状态存在是土壤中汞的重要特点,这是因为汞具有很高的电离势( I =10. 437cv) ,已接近惰性气体氡( I = 10. 748) 。
常用的无机汞化合物有硝酸汞[ Hg (NO3 ) 2 ]、升汞(HgCl2 ) 、甘汞(HgCl) 、溴化汞(HgBr2 ) 、砷酸汞(HgAsO4 ) 、硫化汞(HgS) 、硫酸汞(HgSO4 ) 、氧化汞(HgO) 、氰化汞(Hg (CN) 2 )等,常用于汞化合物的合成或作为催化剂、颜料、涂料等;有的还作为药物,口服、过量吸入其粉尘及在皮肤涂布时均可引起中毒。
此外,雷汞[ Hg (CNO) 2 ·1 /2H2O ]用于制造雷管等。
在以上多种无机汞化合物中,以升汞为主要存在形式。
甲基汞是有机汞最为主要的存在形式,此外,还有二甲基汞和苯基汞等。
二.金属汞的危害1 重金属汞对土壤的污染与危害前面已经说过,在正常的土壤Eh和pH范围内, 汞能以零价(单质)汞形态存在于土壤中, 是土壤中汞的重要特点。
这是由于汞具有很高的电离势, 转化为离子的倾向小于其他金属。
Hg二价离子在含有硫化氢的还原条件下, 将生成难溶性的硫化汞, 所以有人把硫化汞看作土壤汞化物的最终产物。
当土壤溶液中氯离子浓度较高时,由于形成HgCl2、HgCl3-络离子而使粘土矿物对汞离子的吸附减弱, 使得土壤中汞浓度增大。
还有当土壤中有有机配位体也能使汞浓度增大, 如腐殖质的轻基和梭基对汞有很强的赘合能力, 加上腐殖质对汞离子有很强的吸附交换能力, 致使土壤腐殖质部分的含汞量远高于矿物质部分的含汞量。
在还原性条件及嫌气微生物作用下, 可将无机汞转化为甲基汞和二甲基汞。
只要存在甲基络合体, 在非生物作用下,汞也可被甲基化。
汞的甲基化不但大大加强了汞的毒性, 而且加强了汞的迁移能力。
如甲基汞特别是二甲基汞较易发生大气和水迁移。
由于汞是农作物生产的非必需元素, 但易被农作物所吸收, 土壤中汞的含量稍有增加,就会人人彤响农作物的生长和发育, 从而影响到农作物的产量和质量。
其次通过食物链危害人类的健康, 重金属汞及其化合物的污染物之所以对人体健康威胁较大, 是由于它不仅不能被土壤微生物所降解, 还可以通过食物链不断地在生物体内富集, 甚至可将其转化为毒害性更大的甲基化合物, 对食物链中某些生物达到有害水平, 最终在人休内蓄积而危害健康,再者由于汞化合物的高度挥发性, 所以它可以通过植物的蒸腾作用而被释放到大气中去,事实上, 空气中的汞就足匕汞的化合物挥发产生的, 而且空气中汞含量的大部分吸附在颗粒物上, 最后归趋是进入海底沉积物, 使得大气、水环境中汞含量增多, 使环境进一步恶化。
2 过量汞对植物的影响土壤中汞的含量不同,植物对汞的吸收、积累不一样。
另外,不同种类植物及同一种植物的不同器官、生长阶段对汞的吸收、积累也不尽相同。
因此,汞对植物的危害因作物的种类和生育期而异。
不同植物对汞吸收能力是:针叶植物>落叶植物,水稻>玉米>高粱>小麦,叶菜类>根菜类>果菜类,植物根系和叶子可以吸收汞,比较容易吸收的汞有金属汞、Hg2 + 、乙基汞和甲基汞。
汞作为植物的有害元素,影响到种子的发芽和植物的形态建成。
汞含量较低时,对植物的生长发育影响甚微,但超过一定浓度,植物的生长就会完全被抑制。
土培实验表明,汞浓度为0. 074mg kg- 1时,水稻根系受害,秕谷率增加,水稻产量下降,汞对作物生长发育的影响主要有抑制光合作用、根系生长和养分吸收、酶的活性、根瘤菌的固氮作用等。
虽然一般食品中不会积累过多的汞,但我国发生作物含汞量增高、并引起中毒的事故并不少见。
因为,被汞污染过的食品,虽经加工处理,也不能将汞除净。
3汞对人类健康的危害及其作用机制3.1汞的毒性概述汞是一种对生物体毒性很高的元素,是对人体健康危害极为严重的一种重金属污染物,属于积累性毒物。
汞的所有自然组成———元素、无机和有机化合物,都可以使健康受到有害的影响。
汞之所以能对人类健康造成极大的危害,是因为:汞易与体内大分子发生共价结合。
Hg2 + 由于具有高度亲电子性,故对体内含有硫、氧、氮等电子供体的基团如巯基、羰基、羧基、羟基、氨基、磷酰基等均具很强的攻击力。
上述基团均是体内最重要的活性基团,与Hg2 +共价结合后即失去活性,而对机体生理生化功能产生巨大影响。
Hg2 +尤其对巯基具有高度亲合力,这也是汞的毒性机制的核心,因巯基不仅是氧化还原酶类、转移酶类最重要的功能基团,也是膜结构蛋白中最主要基团,是许多受体结构的重要成分,且处于膜结构的最表层,最易受到攻击。
Hg2 + 除与酶、结构蛋白等大分子物质发生共价结合,造成功能和结构损伤外, 它的亲电子性还决定它对DNA也有明显攻击性,可造成DNA单链断裂,其结果颇似X线照射,此可能与其在体内产生超氧阴离子自由基有关。
汞与体内蛋白结合后可由半抗原成为抗原,引起变态反应,出现肾病综合症;高浓度的汞还可直接引起肾小球免疫损伤。
此外,Bapu实验证明,汞可使机体内的Na、K、Mn、Cu、Cr、Ni含量下降,对各种必需微量金属元素在体内平衡状态的影响,会引起金属酶活性的改变及体内代谢的紊乱。
3.2 汞蒸气对人类健康的危害汞在常温下的蒸发量已大大超过了空气中最大允许量(国家标准规定允许浓度是0. 01mgm- 3 ) ,已严重超标1300倍。
在保管和使用不当时,汞常以蒸气形式存在于空气中,金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起。
由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性,通过呼吸道进入肺泡,经血液循环运至全身。
血液中的金属汞进入脑组织后,被氧化成汞离子,逐渐在脑组织中积累,达到一定的量时,就会对脑组织造成损害。
另外一部分汞离子则转移到肾脏。
汞蒸气中毒多为职业性中毒,因短期内吸入高浓度汞蒸气所致。
常见于通风不良、温度较高、汞蒸气积聚的环境中。
尤在对金属汞加热时,可吸入大量高浓度汞蒸气而发病。
也可因发生汞蒸气意外泄漏事故或大量水银洒落等意外情况,导致意外中毒发生。
受污染的地下水是汞蒸气的广泛的源泉,它可扩散到人类生活和工作的建筑物中。
由于汞蒸气无色、无味、无刺激性,故最初吸入后,除仅感觉口中有金属味外,一般无甚不适。
在连续吸入数小时后,即可出现全身症状。
吸入不甚高浓度汞蒸气引起的亚急性汞中毒,多在2~3d,甚至1~4周后发病。
吸入汞蒸气伤害肺,但其最大的伤害影响则是中枢神经系统。
汞蒸气可侵犯中枢神经、损害肾脏,严重者死亡。
3.3 无机汞中毒无机汞中毒是以消化道和肾脏损害为主要表现,常见毒物为氯化汞,其致死量约为1g。
人们可能从受污染的土壤或沉积物中摄取无机汞盐,例如氯化汞,其伤害肠胃部,甚或更伤害肾脏。
无机汞对消化道粘膜有强烈的腐蚀作用,并能随血液分布到全身各组织,但不易侵入中枢神经系统。
急性中毒:造成腐蚀性气管炎、支气管炎、毛细支气管炎和间质性肺炎。
表现为剧烈咳嗽,呼吸急促,发热,伴有神经系统症状,如头痛、头晕、多梦、失眠,还有口腔病变。
慢性中毒主要是职业性汞接触者汞中毒表现。
口腔炎为早期症状之一,口中有金属味牙龈肿胀出血,牙齿脱落,伴有酸痛、腹泻、神经衰弱、肌肉震颤等症状。
3.4 有机汞中毒元素和无机汞不是很容易被吸收到消化系统的,最容易被吸收的是汞的有机化合态。
甲基汞(CH3Hg+ )是汞的有机物的主要形式,呈白粉末状,味道类似温泉中硫磺发出的味道。
甲基汞通常是由厌氧细菌在缺氧的情况下,例如,在湿地中合成的。