童超
摘 要: 汞是一種累積性毒物,甲基汞進入人體很容易被富集,不易降解。人體受汞慢性中毒會有頭痛、昏迷、震顫等癥狀。大量吸入汞蒸汽會有可能會形成肝炎、腎炎、蛋白尿和尿毒癥等。這類病有嚴重的后遺癥和較高的死亡率,更為嚴重的是該病可遺傳。在我國松花江流域的一些漁民體內有明顯的汞積累,而且已經出現了“擬似水俁病”的病人。本文主要敘述了水體汞污染對人體健康和環境的影響,水體汞污染的來源、治理預防的方法。
關鍵詞: 水體汞;污染; 健康; 治理
前言
我們人類賴以生存的地球,環境問題嚴重。人們對這些環境問題越來越重視,其中就包括水體汞污染對人類生活環境及人們身體健康的破壞。汞對人體許多器官都有損害,其中對神經系統有高度毒性。
據估計,1970~1979年全世界由于人類活動直接向水體排放汞的總量約1.6萬噸;排向大氣的總汞量達10萬噸左右;排入土壤總汞約為10萬噸,而排向大氣和土壤的也將隨著水循環回歸入水體,通過食物鏈最終危害人類身體健康。
一、水體中汞的污染化學
1.1水體中汞的污染源
造成水體中汞污染的主要污染源有生產汞的廠礦、有色金屬冶煉、使用汞的生產部門、礦物燃料的燃燒、有機汞農藥的使用等。
2.2水體中汞類的物理性質
汞是室溫下惟一的液體金屬,熔點為-38.87℃,具有很高的揮發性。汞在熔化時即開始蒸發,溫度越高,汞蒸氣越多。
2.3汞的化學性質
2.3.1金屬汞的化學性質。
汞是化學性質比較穩定的金屬,在室溫下不易被空氣氧化,加熱至沸騰才慢慢地與氧氣作用形成氧化汞。汞不與鹽酸和稀硫酸作用,僅僅與氧化性的硝酸、高氯酸反應。
2.3.2水體中汞類污染物的生物效應
水體中的汞化合物主要是通過食物鏈的形式進入人體,進入后被血液吸收并迅速彌散到全身各個器官。血液和組織中蛋白質的巰基與汞迅速而牢固地結合,并且將汞集中到人體具有解毒功能的肝臟和腎臟中。隨著汞不斷富集,肝臟和腎臟慢慢會被損壞。
二、第二松花江水體汞污染情況
3.1區域概況及主要污染源
松花江上游段(嫩江匯入前)全部在吉林省內,也稱第二松花江。其干流長790km。中等干旱年份(P=75%)年徑流量133億m3流域面積占吉林省總面積的40%,流域人口占全省的1/2。汞污染的主要江段為吉林市肇源江段,其污染源均分布在吉林省境內。
3.2江水中的汞與甲基汞
主要含汞廢水出口附近的江水含汞量,在汞輸入高峰期可達0.05mg/L,汞輸入下降期為0.005mg/L左右,在汞的低水平輸入期則降為0.0005mg/L以下。江水中甲基汞濃度,在高峰期為20~130ug/L。低水平輸入期,整個江段的甲基汞濃度為0.15ug/L左右。
3.3沉積物中的汞與甲基汞
沉積物汞濃度以含汞廢水出口附近最高。沉積物汞輸入高峰期含汞量平均值為51.0mg/kg,最高值達440mg/kg。在汞輸入低水平期,平均值為12.2mg/kg,最高值為352mg/kg。甲基汞輸入高峰期,沉積物中有明顯的甲基汞積累,廢水出口至下游20km江段,甲基汞濃度達70~300ug/kg;20~170km江段為16~60ug/kg;170~300km江段為10ug/kg左右。輸入下降期,上述各江段甲基汞濃度分別為5~100ug/kg。低水平輸入期,除廢水出口處為10ug/kg左右外,其他江段均在2ug/kg以下。可見甲基汞從沉積物中凈化的速率比汞快。
3.4魚體中的汞與甲基汞
在汞輸入高峰期,松花江吉林至三岔河口江段魚類平均含汞量0.744mg/kg。肉食性魚類平均超過1mg/kg。含汞量最高的魚類個體,其中含汞量達3.240mg/kg。經多次調查發現春季魚類含汞量比秋季高,鯽魚最明顯,可高2~3倍,可能與魚的不同來源有關。魚類含汞量的水平分布,其趨勢與江水、沉積物的基本一致,但上、下游間的變化卻平緩很多。輸入高峰期魚體汞含量為0.8mg/kg左右,輸入低峰期又降到0.5mg/kg左右。
甲基汞在魚類肌肉中站總汞的60%左右,肉食性魚達62~77%。魚類甲基汞濃度隨輸入速率的變化過程與汞的濃度變化過程相似。進入甲基汞低水平輸入期后,其下降幅度比總汞大,故甲基汞占總汞的比例也相應降低。
3.5 水體汞污染的環境影響
3.5.1對人體健康的影響
松花江吉林市至肇源江段原是魚類資源豐富的魚類基地。人們通過食用這些魚類已經有部分人出現了與日本慢性水俁病相似的癥狀。
3.5.2對農業的影響
通過觀測,用被汞污染的江水灌溉的農田土壤均有汞的累積。離主要供污染源越近汞污染越明顯,灌區土壤中,植物易于利用的可溶性汞占總汞量的15~40%。水田耕層土壤還普遍檢出了甲基汞含量為0.00034~0.018mg/kg。在主要汞污染源下游的水田中,部分田塊上的稻米含汞量超過國家規定的實用標準。也就是說如果人們食用了這些被污染的稻米糧食將影響到人類的健康。
三、第二松花江水體汞污染治理的方法
針對第二松花江水體汞污染問題采取一些相應的治理方法措施。廢除用汞工藝,改用無汞工藝進行生產,是治理汞污染源的關鍵措施之一。此外,還可進行多種含汞及甲基汞廢水處理方法的研究,如用Na2S法處理乙醛含汞廢水的實驗、用腐植酸處理含汞及甲基汞廢水的實驗、用鐵屑法處理含汞廢水的實驗等等。
要做好第二松花江水體汞污染源的治理工作,還可以通過以下這些方法來進行處理。
4.1化學絮凝沉淀法
向含汞廢水中加入硫化鈉,由于汞離子和硫離子有容易結合,能夠生成溶度積小的硫化汞而從溶液中除去。用硫化物沉淀法適用于處理含汞量較高的廢水,它能除去90%~95%的汞,為了更好的沉淀去除廢水中的汞,可以采用硫氫化鈉、明礬兩步處理,由于產生氫氧化鋁共沉淀,使排出廢水中含汞量降至0.006~0.05mg/L,提高了沉降效率。
4.2金屬還原法
呈離子狀態的無汞化合物可以通過還原的方法將其轉化為金屬汞形態,然后再用過濾或其他固-液分離法予以分離。
4.3離子交換法
用帶有—SH基團的聚巰基苯乙烯樹脂能夠很好的處理含汞廢水。樹脂上的巰基對汞離子有很強的吸附能力,吸附在樹脂上的汞可以用濃鹽酸洗脫,定量回收。含汞廢水經過處理后汞含量可降至0.05mg/L。
4.4疏浚法
疏浚是用來清除河床沉積物、疏通河道的重要方法。對于河流比較淺、污染面積小、汞含量大的河床,挖掉含汞沉積物是比較合適的。
四、結論
當前,重金屬污染日益嚴重地危害地球生態環境和人類的健康。我國的汞污染問題已不容忽視。嚴格規范汞的使用,從源頭上消除污染是最為有效的方法。
水體汞污染給我們的身體及環境帶來的破壞非常嚴重,我們必須重視起來。在水體汞污染治理及防治中,我們首先要對已經被污染的環境和已經遭受迫害的身體進行恢復,再則我們也要預防,不能等污染造成之后再想辦法進行治理,我們必須從頭到尾重視起來,與可持續發展戰略相結合,保護好生態環境,給子孫留下美麗的生活家園。
參考文獻
[1]陳靜生,周家義.中國水環境重金屬研究,2000,6.
[2]王稔華、王書海,第二松花江汞的污染與遷移過程歷史分析,地理科學.
[3]郭立書、瞿平陽,松花江三岔河—哈爾濱江段汞污染分布狀況的探討,環境科學叢刊.
[4]王九思編著.水處理化學.北京:化學工業出版社,2002.
[5]中國大百科全書.化工卷.
[6]王云彩,汞污染對人體健康的危害2004(03).
[7]王凱雄編著,水化學.北京:化學工業出版社,2001.