土壤汞

土壤汞污染与土壤汞污染防治

1 引言

土壤是生物圈的基本结构单元，是环境的重要组成成分，是珍贵的可更新资源．我国土壤污染问题日益严重，流行病的统计资料和科学研究都已充分证明，人类的健康与周围的土壤环境等的污染程度有着密切的关系，土壤中重金属污染可能影响土壤的正常功能，造成食物链的污染，对人类健康环境质量产生威胁，而土壤重金属中，通过污染评价研究以汞污染最突出．

[1] 2 土壤汞污染

2.1 土壤中汞的来源

(1)土壤母质，土壤母质中的汞是土壤中最基本的来源，原生岩中汞元素的含量，直接决定着土壤中的汞含量．

[2]当然，不同母质、岩石形成的土壤其含量存在很大的差异，再加上人类生产活动的影响，从各种条件下得到的土壤汞含量往往有很大的差异，且不易确定其来源．一般认为：地壳中汞的平均含量为0.8mg/kg，土壤中的背景值为0.01—0.05mg/kg；我国南方土壤汞的含量较低，为0.032—0.05mg/kg，北方土壤较高，为0.17—0. 24mg/kg．

[3](2)大气沉降，近些年来的研究表明，大气沉降是土壤汞的一个重要来源．

[4] TAN hong等人[5]在测定贵州省不同地区大气汞的月沉降量时发

现，遵义地区的汞沉淀量最大可达195(μg·m-2)/month．大气汞进入土壤后，因土壤中粘土矿物和有机物的吸附作用，绝大部分迅速被土壤吸收或固定，富集于土壤表层，造成土壤汞浓度的升高．(3)直接污染，汞直接进入土壤的途径主要包括工业生产废料和城市生活垃圾的堆放，农用耕作中不合理地施用含汞的肥料和农药以及灌溉等．

表1—1列出了常见的与汞有关的工业．

[6]Reimann等

[7]通过实地监测，发现欧美各国垃圾中汞含量高达2—5g/t，西安郊区200KM2上的污灌区的土壤汞含量均处于0.52—0.90Mg/kg之间．[8]另外，一些化学肥料的含汞量也很高，如磷肥的平均汞含量为0. 25Mg/kg，[2]这些都是重要的直接污染源．

2.2 土壤中汞的迁移转化机理

2.2.1

土壤中汞的形态

汞是一种特殊的重金属元素，在土壤中呈

三种价态：0，+1价，+2价．汞与其它金属的不同点是在正常的Eh 和pH范围内，汞能以零价存在于土壤中．土壤中汞按化学形态可分为：金属汞、无机结合态汞、有机结合态汞．

[9]或是按庞叔薇等

[10]的连续化学浸提分析法将土壤中的存在形式分为水溶态、交换态(碳酸盐结合态)、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态．

2.2.2 土壤中汞的迁移转化

土壤汞的存在形态很多，在一定条件下，各种形态汞之间又可以相互转化，大量研究表

明，

[9.11.12]这种转化特征是与土壤质地和土壤环境紧密相关的，其中包括土壤

pH、Eh、有机质含量、维生物等因素．

[13] 汞在土壤中的转化模式（1）酶的转化（2）酸性废水（3）碱性废水（4）化学转化（需氧）土壤中的无机汞有HgSO4、Hg(OH) 2、HgCl2 和HgO，它们因溶解度相对较低，在土壤中的迁移转化能力很弱，但在土壤微生物作用下，可向甲基化方向转化．汞甲基化的最佳条件是梭状芽孢杆菌在Ph为4.5，Eh为50—300mv时，使HgCl2的转化速率比HgO高1000倍；微生物合成甲基汞在需氧或厌氧条件下都可进行．在需氧条件下主要形成甲基汞，它是脂溶性物质，可被微生物吸收，积累而转入食物链对人体造成危害；在厌氧条件下主要形成二甲基汞，在微酸性环境中，二甲基汞又可转化为

甲基汞．

[3] 2.3 汞对土壤的污染

进入土壤中的汞及化合物会抑制和破坏土壤中微生物的生命活动．对土壤酶活性的影响，

[14] 使土壤的理化性质变劣，肥力降低，妨碍农作物根系生长，导致产量和质量下降．

3 土壤汞污染对人体健康的影响汞对于生物体毒性的大小，取决于汞的形

态及化合物的种类，有机汞与无机汞相比较，有机汞的毒性远远大于无机汞．

[15] 人体含汞量为13mg，汞的致死量为150-130mg．人体射入汞的方式主要是从环境中食用粮食、蔬菜、鱼肉和饮水．

[16]我们可通过人发中汞的含量检测得到人体含汞量，其方法按国家环保

局颁发的《环境监测分析》的规定操作，即汞（Hg）采用硝酸、硫酸和五氧化二矾消解，冷原子吸收法测定．

[1]无机汞中毒通常是由于长期的职业接触而引起的，其典型的临床特征为兴奋症、阵颤，口腔牙龈炎．

[16]常见的无机汞化物有甘汞(HgCl)和升汞(HgCl2)等，甘汞的溶解度小，所以少量的甘汞可当作泻药和利尿剂．升汞较易溶于水，其毒性较大，致死量1—22g．

[17]吸入汞蒸气能引起急性中毒，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．误服升汞可造成急性腐蚀性胃肠炎，坏死性肾病和周围循环衰竭，表现为口腔、咽部、上腹部显著灼痛，齿龈溃烂出血、恶心、呕吐血性粘液，酸痛，继而便血，胃肠道穿孔．数日后腰痛、尿异常，治疗不及时可导致周围循环衰竭，休克死亡。

慢性中毒主要是职业性汞接触者的汞中毒．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、尿改变等症状．

[18] 甲基汞扰乱细胞膜功能，破坏细胞的离子平衡，抑制营养物进入细胞并引起离子渗出细胞膜，使细胞坏死．而且甲基汞易蓄积于脑组织中，损害中枢系统．一般的说，汞在人体内具有蓄存、累积和遗传特征，并可由因子引起中枢神经性疾病．正常人尿中汞含量约为0.01——0.05ppm，饮水中不超过0.001ppm．

[16] 急性小毒表现除口中有金属味，唾液较多，恶心，呕吐等胃肠道症状外，主要表现为神经系统衰弱症状，发音和吞咽动作异常，有幻觉以及唇周，舌四肢麻木，有刺痛感、动作和行走困难、肢体震颤或不全性瘫痪．

4 土壤汞污染的防治措施

由于汞在土壤中形态的多样性，增加了土壤汞污染的防治难度．当然，对于任何污染而言，消除污染源是防止污染最根本最有效的方法，但在实际操作中并不可行，因此只能尽量减少．对于已被汞污染的土壤，我们应积极采取有效措施对其进行防

治．综上所述，我们可把土壤汞污染的防治措施分

为以下几方面：

4.1 减少人为活动向大气的排汞量如前2.1.2所述，大气汞是土壤的重要来源．据Jackson TA报道 [19]，每年近有500t汞由人为活动排入大气循环，而这些汞最终可能沉降于全球范围内的陆生生态系统和