精品资料（2021-2022年收藏）中国城市汞污染及防治对策.

1、生态环境 2004, 13(3): 410-413http:/Ecology and EnvironmentE-mail: 基金项目：国家自然科学基金项目（40371100）作者简介：张磊（1976） ，女，博士研究生，主要研究方向为污染物环境过程及其控制研究。收稿日期：2003-12-15中国城市汞污染及防治对策张磊1, 2，王起超1，李志博3，邵志国1, 21. 中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130012； 2. 中国科学院研究生院，北京 100039；3. 中国科学院南京土壤研究所，江苏 南京 210008摘要：简要综述了当前中国城市的汞污染状况。中国许多工业城市大气中

2、的汞含量是纽约市大气中汞含量的数倍，甚至上百倍，在采暖期城市大气的汞污染更加严重；城市土壤中的汞含量是土壤环境背景值的数倍；河流的城市河段河水中汞质量浓度普遍很高，水质多在类；城市中的植物均有不同程度地受到汞污染，其汞含量高于国外城市的植物的汞含量；城市居民膳食中鱼的汞含量很高，对城市居民的健康产生了危害；城市居民头发中的汞质量分数大多低于 1 mg/kg。分析了我国城市中汞的来源并提出了防治城市汞污染的对策。关键词：城市；汞；污染特征中图分类号：X50文献标识码：A文章编号：1672-2175（2004）03-0410-04汞是一种有毒性的金属， 广泛分布在岩石、 土壤、 大气、水和生物之中

3、， 因此各种物质均有一定的汞含量， 称为自然含汞量。随着社会的发展，人类活动释放出大量的汞，这些汞进入生态系统， 造成生态系统的汞污染。 城市区域人口密集，人类活动集中，物质和能量流动强度大，因此面临着汞污染带来的种种环境与生态问题。1城市汞的污染特征1.1城市大气中汞的污染特征城市大气中汞质量浓度， 重庆为 0.0090.102 g/m3（平均为 0.034 g/m3） ， 北京为 0.0060.023 g/m3， 拉萨为 0.008g/m31；虽然这几个城市的大气汞质量浓度范围低于国家居民区大气汞允许标准 0.3 g/m32，但是同纽约布鲁克林、曼哈顿市区大气中汞质量浓度 0.0010.0

4、03 g/m3（1999 年 3月到 2001 年 10 月期间监测，摘自中国环保产业在线网址：）相比，高出数倍甚至上百倍，说明我国城市大气中普遍存在严重的汞污染。长春市大气总汞质量浓度在非采暖期为 0.014 g/m3，在采暖期为 0.025 g/m33； 沈阳市非采暖期大气汞质量浓度为 0.0210.060 g/m3，采暖期为 0.2000.380 g/m34；贵阳市大气中汞质量浓度在非采暖期为 0.02 g/m3，采暖期为0.022 g/m35。我国城市采暖期大气汞污染严重，采暖期大气中的汞质量浓度明显高于非采暖期大气汞质量浓度。1.2城市土壤中汞的污染特征全国各主要城市地表土壤的汞质量

5、分数见表 1。我国土壤中汞的环境背景值为 0.065 mg/kg6， 从表 1 可看出我国大部分城市土壤都超过此数值，最高者超出背景值近 11 倍，说明我国城市土壤已受到汞污染。研究表明，一般城市土壤中汞污染的趋势为：工业区居民区风景游览区农村15。土壤中可溶性汞含量很低，不易向土壤底层移动， 多在土壤表层聚集； 汞含量随土壤深度的增加而逐渐减少。 北京的土壤剖面下面二层汞含量均较高7，兰州市深层土壤同样受到污染13，可能是近年城市中基本建设较多， 扰乱了土壤剖面的分布。 我国城市土壤中汞的垂直分布不是很明显。1.3城市水体中的汞河流的城市河段由于接纳了生产和生活废水， 不同程度地受到了汞污染

6、。 伊通河是流经长春市区的一条河流，伊通河的城市河段水体总汞质量浓度见表 2。伊通河平、 丰、 枯水期水体总汞质量浓度均值都超过 地表水环境质量标准 （GB 3838-88）中的类水质（汞质量浓度0.1 g/L） ，说明伊通河汞污染严重。由于丰水期水体的稀释作用要强于平水期和枯水期， 由此伊通河水体总汞污染程度时间变化规律为枯水期平水期丰水期。表 1全国各主要城市地表土壤的汞质量分数mg/kg城市范围均值研究者北京0.072.750.509刘俊华等7沈阳0.0671.6荆治严等4重庆0.063.8810.319王定勇8桂林0.0762.3360.288钱建平等9贵阳0.708Qu Li-ya

7、等5广州0.0230.6150.156夏增禄等10南京0.0240.4800.120夏增禄等10太原0.0400.2970.105郭翠花等11深圳0.068陶澍等12乌鲁木齐0.0120.1760.062夏增禄等10兰州0.0040.936刘清等13长春0.030.2720.097李志博14表 2长春市伊通河水体总汞质量浓度14g/L时间监测点数 总汞质量浓度范围均值标准差变异系数%平水期90.0890.5670.2080.15273丰水期80.0330.2930.1180.09277枯水期90.1040.7170.2420.19379张磊等：中国城市汞污染及防治对策411长春市 7 个公园水

8、体中汞的质量浓度要低于伊通河水体中汞的质量浓度（见表 3） ，但已明显受到污染。长春市公园水体中汞的质量浓度也具有这样的规律：枯水期平水期丰水期。公园水体汞在平水期和丰水期符合类水质，在枯水期超过类水质，符合类水质（汞质量浓度1g/L） 。1.4城市植物中的汞大 多 数 植 物 中 汞 的 自 然 质 量 分 数 为 0.0010.100mg/kg， 其中木本植物含汞较高， 约为 0.0200.140 mg/kg16。树叶中汞的质量分数与土壤和大气中汞质量分数有关，树可以通过根吸收土壤中的汞并将汞运输到树叶。树叶还可以通过气孔与大气中的汞进行交换，同时还可以吸收落在树叶面上的汞。国外大多数地区

9、所报道的植物汞范围集中在 0.0100.015 mg/kg，平均值在 0.024 mg/kg1721，长春市主要木本植物汞质量分数超出这个范围（见表 4） ，说明受到一定的污染。仪征市荧光灯厂周围植物汞浓度要远远高于国外大多数地区所报道的植物汞范围（见表 5） ，说明污染源周围植物汞污染严重，其它汞污染源周围也有类似的情况。植物总汞含量存在着空间差异， 这与其所处环境密切相关。长春市植物汞含量的空间特征为，道路公园对照点。道路两旁汽车排放的尾气量大，尾气中的汞进入到大气中后， 可以被植物吸收， 因此道路两旁的植物中汞的含量要高于公园中的汞含量14。1.5城市居民膳食中的汞一般作物中都含有微量汞

10、，作物中汞含量是粮食作物叶菜类果菜类块茎类。在已报道的叶菜类植物中汞的质量分数一般少于 0.010 mg/kg16。表 6 和表 7 给出了部分省市居民膳食中的汞质量分数。从我国颁布的与人体健康有关的饮水和卫生标准来看，某些重工业城市土壤汞污染严重的郊区蔬菜汞含量远远超过了国家的标准（见表 8） ，而鱼类受汞污染的程度较其它主、副食要严重，对城镇居民健康的危害值得关注。1.6城市居民头发中的汞汞在自然界中广泛存在，它可以通过大气、水体、食物等途径进入人体，由血液输送至人发，并产生富集。人发中汞的背景值是指在基本未受污染的地区， 非直接接触汞的健康人群发中汞的含量水平。人发背景值受地区性影响很大

11、，各地区由于本底、食物种类、饮食习惯等不同，发汞背景值差异较大，我国各地区总汞背景值多低于 1.0 mg/kg25。在长春市采集并测定 140 名居民头发的样品。 所研究的居民均无汞作业接触。 测定结果表明长春市居民头发中的汞质量分数平均值为 0.432 mg/kg（见表 9） 。1.7城市中汞的来源汞污染的主要来源是由于汞的工业污染造成的。 目前约表 3长春市公园水体总汞质量浓度14g/L时间监测点数 总汞质量浓度范围均值标准差变异系数平水期140.0580.1330.0970.02525.8丰水期140.0330.1130.0800.02126.3枯水期140.0630.1570.1220

12、.03226.2表 4长春市不同树木叶片汞质量分数14mg/kg植物样品数植物器官汞质量分数范围平均值标准差白杨10树叶0.0180.0990.04727.1榆树5树叶0.0480.1220.07433.1垂柳5树叶0.0300.0550.04210.3油松8树叶0.0220.0760.04720.8落叶松2树叶0.068表 8中国人体健康有关的饮水和卫生标准24饮用水生活饮用水最高允许质量浓度(GB TJ22076 或 GB574985): (Hg) 0.001 mg/L干食用菌卫生标准干食用菌卫生标准(Gb 967988): w(Hg) 0.2 mg/kg蘑菇罐头卫生标准蘑菇罐头卫生标准(

13、GB709886): w(Hg) 1.0 mg/kg食物食品食物中最高容许含量：产品粮食(GB 271581 或 GB 276281): w(Hg) 0.02mg/kg薯类(土豆、白薯)、蔬菜、水果(GB 276281): w(Hg)0.01 mg/kg牛乳及乳制品(GB 276281): w(Hg) 0.01 mg/kg肉、蛋(去壳)及蛋制品、油(GB 276281): w(Hg) 0.05mg/kg鱼及其它水产品食品(GBn 2733274581 或 GB276281):w(Hg) 0.03 mg/kg表 6南宁市郊土壤汞与空心菜汞质量分数16mg/kg项目区域东部南部东南部西部北部空心菜

14、0.0280.0420.0480.0240.077土壤0.3310.6670.7450.3511.647表 7陕西省部分市县的鱼肉蛋奶中汞质量分数23mg/kg项目鱼肉蛋奶汞质量分数0.02091.2561 0.00180.0462 0.00180.0129 0.00130.0039表 5仪征市荧光灯厂周围不同树木叶片汞质量分数22mg/kg树种汞质量分数范围平均值刺槐0.8290.829构树0.7220.8240.773桃树0.7350.7820.758栗树0.6990.7020.700表 9长春市居民发汞质量分数14mg/kg性别人数平均值范围标准差男710.4020.0472.6660.

15、334女690.4640.06410.4631.313总体1400.4320.04710.4640.949412生态环境第 13 卷第 3 期（2004 年 8 月）有 80 多种工业以汞为原料26，在生产过程中汞随“三废”排放。 燃煤导致的汞污染是中国城市的主要来源， 我国煤炭中汞质量分数平均值为 0.22 mg/kg27， 以此估算我国各主要城市燃煤汞的排放量（见表 10） 。不同产业结构的城市汞的来源有明显差别。 北京市汞污染的主要来源是煤和汽油燃烧的汞释放、 化工厂的汞排放以及古建筑物上的汞挥发7；贵阳市的污染原因则是土壤高汞背景值以及原煤汞含量高（汞质量分数范围为 0.0962.67

16、mg/kg，综合质量分数为 0.55 mg/kg，摘自金黔在线，网址：http:/） 。垃圾焚烧是汞污染的另一个主要来源。 方满等28对武汉市垃圾堆放场的研究表明， 垃圾中含有微量汞， 垃圾堆放场下方的表层土壤中汞质量分数达 0.0240.210 mg/kg，是土壤背景值的数倍。垃圾中汞主要来自电池、体温计、日光灯等。我国是电池生产的世界第一大国，以北京市为例，全市每年产生含汞废电池超过 3000 t29；我国仅 1995 年通过废旧电池向环境输汞就达数百吨30；一支普通的 40 W 荧光灯管（12，直径 38 mm）大约含汞 41 mg，新型细直径（T8，直径 26 mm）的 40 W 荧光

17、灯管至少含汞 12 mg，紧凑型荧光灯至少含汞 5 mg31。 杨风亭估计 1995 年我国充汞灯用汞量和潜在汞散失量为 15 t 左右32。2治理对策（1）调整能源结构。我国城市的一次能源结构中，煤炭一直占据主导地位。 燃煤汞污染是我国城市汞污染的一个重要来源，因此调整能源结构，引进和发展清洁能源，将目前以原煤为主的污染型能源结构逐步转变为以天然气、 电力等优质能源为主的清洁型能源结构， 减少煤炭在一次能源中所占的比例，是减少汞排放量的主要措施。（2）提高能源效率。 目前能源消费环节浪费仍然比较严重， 主要表现在燃煤锅炉热效率较低、 建筑采暖热能浪费严重等。 因此，加强高新技术在能源供应和消

18、费领域的推广应用，提高能源利用效率，可以进一步减少汞的排放量。（3）增加用煤洗选比例，降低燃煤中的汞含量。结合煤炭清洁燃烧工艺，开发燃煤脱汞技术。（4）实行垃圾分类和加强固体废弃物管理。 如果生活垃圾能分类收集、分别处理，对其中的含汞电池、荧光灯、体温计等采取比一般生活垃圾更严格的防护措施。（5）制定完善的汞管理法律、法规，建立全面的汞环境标准，包括排放标准和各种环境质量标准。（6） 加强汞污染危害的宣传教育和减少汞污染的知识的普及，提高人们的环保意识。3结语中国一些工业城市的大气、土壤、水体、植物都已出现了不同程度的汞污染。 污染源主要是工业用汞的散失，燃煤汞的排放，垃圾焚烧，汽车尾气排放等

19、。城市居民的膳食中的鱼肉和部分蔬菜汞含量甚高，应引起关注。参考文献：1王定勇, 李孝华, 吴成. 重庆大气汞初步调查J. 重庆环境科学,1996, 18(4): 58-61.2国家环境保护局 空气和废气监测分析方法 编写组. 空气和废气监测分析方法M. 北京: 中国环境科学出版社, 1990: 495.3方凤满, 王起超, 李东侠, 等. 长春市大气颗粒汞及其干沉降通量J. 环境科学, 2001, 22(2): 60-63.4荆治严, 杨洪莉, 杨杰, 等. 沈阳市汞污染水平与测试技术的研究J. 环境科学丛刊, 1992, 13(5): 48-66.5QU LI-YA, HOU HUN-YUA

20、N, XUE YOU-MEI. Status of mercurypollutionduringresourcesdevelopmentinGuizhouprovince,ChinaJ. Joural of Environmental Sciences, 2000, 12: 12-18.6中国环境监测总站. 中国土壤元素背景值M. 北京: 国环境科学出版社, 1990.7刘俊华, 王文华, 彭安. 北京市二个主要工业区汞污染及其来源的初步研究J. 环境科学学报, 1998, 18(3): 331-336.8王定勇. 汞在酸沉降地区陆地生态系统中的分布与行为D. 重庆:西南农业大学博士学位论文,

21、 2001.9钱建平, 张力, 刘辉利, 等. 桂林市及近郊土壤汞的分布和污染研究J. 地球化学, 2000, 29(1): 94-99.10 夏增禄, 穆从如, 李森照, 等. 我国若干土壤类型剖面中汞的自然含量及其分异的初步分析J. 科学通报, 1984, 29(1): 620-622.11 郭翠花, 王应刚, 任艳萍. 太原市地表土汞含量的分布特征J. 山西大学学报(自然科学版), 1996, 19(3): 339-344.12 陶澍, 邓宝山. 深圳地区土壤汞含量分布及污染J. 中国环境科学,1993, 13(2): 35-3813刘清, 李明. 兰州市土壤中汞含量及污染问题探讨J.

22、中国卫生检验杂志, 2000, 10(2): 237-238.14李志博. 长春市汞的污染特征及其生态风险评价D. 北京: 中国科学院硕士学位论文, 2003.15廖自基. 环境中微量重金属元素的污染危害与迁移转化M. 北京: 科学出版社, 1989: 32-68.16李俊芳. 南宁市郊区土壤中汞污染状况调查J. 广西农业生物科学, 1999, 18(1): 80-83.17GUENTZEL J, LANDING W M, GILL G A, et al. Mercury andmajor ions in rainfall, throughfall, and foliage from the

23、FloridaEvergladesJ. Sci Total Environ, 1998, 213: 43-51.18FLECKJ A, GRIGAL D F, NATER E A. Mercury uptake by trees: anobservational experimentJ. Water,Air and Soil Pollution, 1999, 115:513-523.19GRIGAL D F, KOLKA R K, FLECK J A. Mercury Budget of anUpland-Peatland WatershedJ. Biogeochemistry, 2000,

24、50: 95-109.20MOORE T R, BUBIER J L, HEYES A. Methyl and total mercury inborealwetlandplants,experimentallakesarea,northwesternOntarioJ. Joural Environment Quality, 1995, 24: 845-850.21RASMUSSEN P E, MIERLE G, NRIAGU J O. The analysis ofvegetation for total mercuryJ. Water Air Soil and Pollution, 199

25、1,56: 379-390.22陈翠萍, 徐香, 刘从平. 仪征市荧光灯厂周围环境中汞污染调查J. 重庆环境科学, 1999, 21(3): 39-41.23张彦明, 齐雪茹, 赵全刚, 等. 陕西省部分市县鱼肉蛋奶中汞含量的监测分析J. 西北农业大学学报, 1997, 25(2): 61-65.24王文华, 刘俊华, 周刚, 等. 国内外有关汞法规标准的调研及对我国有关汞法规标准的分析与建议R. 北京: 中国科学院生态环境研究中心, 1998.表 10中国主要城市燃煤汞排放量t城市年份大气灰渣及产品北京1995274.501.8720004.291.6520013.491.28上海27199

26、54.361.82天津2719952.290.96石家庄（市区）20021.110.43乌鲁木齐20011.190.46太原19952.360.9019983.731.43杭州2)19981.170.452) 根据 1998 年杭州市全市工业耗煤量计算张磊等：中国城市汞污染及防治对策41325刘永懋, 王稔华, 翟平阳. 中国松花江甲基汞污染防治与标准研究M. 北京: 科学出版社, 1998.26郝晓地, 张自杰. 水体汞污染特征及防治J. 环境导报, 1992(2):12-14.27王起超, 沈文国, 麻壮伟. 中国燃煤汞排放量估算J. 中国环境科学, 1999, 19(4): 318-32

27、1.28方满, 朱俊林, 刘洪海, 等. 垃圾填埋场底土层污染状况调查J.环境监测管理与技术, 2000, 20(1):23-25.29彭德富. 调整产品结构是解决我国干电池污染的主要途径J. 环境保护, 2001(5): 33-35.30李晓粤, 韩萍. 浅议废旧电池对环境的污染及其防治J. 河北工程技术高等专科学校学报, 2000(2): 6-7.31王建基, 李汝雄. 含汞废光源的处理进展J. 中国照明电器,2002(6): 20-22.32杨风亭. 中国电池和充汞灯潜在汞散失量研究D. 北京: 中国科学院硕士学位论文, 1999.Mercury contamination in cit

28、ies of China and countermeasuresZHANG Lei1, 2, WANG Qi-chao1, LI Zhi-bo3, SHAO Zhi-guo1, 21. Northeast Institute of Geography andAgricultural Ecology, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130012, China;2. Graduate School of the ChineseAcademy of Sciences, Beijing 100039, China;3. Institute of Soil

29、 Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, ChinaAbstract: The mercury contamination in cities of China was summarized in this article. The mercury concentration in atmosphere insome main industrial cities in China was higher than that of the city such as New York and the mercury pollutio

30、n in atmosphere wassevere in the heating period in cities of China. The mercury content of the polluted soil in cities was higher than the background levelof soil. The rivers going through cities have been polluted by the waste water containing mercury. The trees can absorb mercury fromenvironment w

31、ith their roots and leaves. The mercury content of trees in cities of China had exceeded that of other countries. Themercury pollution of fish in the meal of urban residents was severe. The mercury content of hair of urban residents who were affectedby the environment was below the level of 1 mg/kg.

32、 The sources of mercury contamination were industry, the combustion of coal,rubbish and the emission of exhaust gas from automobiles. The countermeasure against the mercury contamination was alsomentioned in the paper.Key words: city; mercury; contamination（上接第 402 页）1沈东升, 方程冉, 周旭辉. 土壤中结合残留态甲磺隆的微生物降

33、解研究J. 土壤学报, 2002, 39(5): 714-719.2KHAN S U, IARSON K C. Microbiological release of unextractedresidues from an organic soil treated with prometrynJ. Journal ofAgricultural and Food Chemistry, 1981, 29: 1 301-1 311.3MACRACJC.Formationanddegradationofsoil-bound14C-fenitrothion residue in two agricultu

34、ral soilsJ. Soil Biology andBiochemistry, 1986, 18(2): 221-225.4黄欣, 樊德方. 农药的轭合与结合残留J. 生态学杂志, 1991,10(4): 48-51.Eco-environmental impacts of bound pesticide residues in soil: a reviewGAO Hong-jian, JIANG XinInstitute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences; Nanjing 210008, ChinaAbstract: Nearly

35、90% pesticides applied in agricultural field became bound residues in soil when they entered into environment.Although bound pesticide residues existed in soil became less toxicity temporarily, under special condition they may be released intosoil, just as “chemical time bombs”, will bring profound

36、impacts on quality of agricultural products and environment, and bringthreaten to peoples health. Thus the effects of bound pesticide residues on agricultural productions and eco-environment havebecome hot topic in the world. This paper gives an overview on the conception, process and influencing factors of bound pesticideresidues when they formed; mechanism of aging and release of bound pesticide residues; eco-environme