发达国家和地区汞污染防治对我国的启示

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发达国家和地区汞污染防治对我国的启示
王利王全辉
(农业农村部农业生态与资源保护总站,北京100125)
摘 要:汞是一种可在全球范围內扩散并在跨几代人的时间里长期留存于生态系统,能够对人类造成严重身体疾患和智力
损伤的重金属。

介绍了欧美汞污染防治领域相关的法律法规,美国小型金矿无汞黄金回收,日本纽扣电池、荧光灯汞回收保障系
统及工业废渣、牙科银汞合金等的回收及残料处理方法。

针对我国汞污染防治起步较晚、经验不足等问题,就加强我国汞污染防 治领域立法、开展汞污染防治基础数据采集、添汞产品技改以及加强汞废物回收及无害化处理等方面提出了意见和建议。

关键词:汞;立法;汞污染数据采集;添汞产品技改;汞废物回收;无害化处理
Abstract : Mercury is a heavy metal that spreads around the world and remains in ecosystems for generations , caus ­
ing serious physical and intellectual damage to humans . This paper introduces the related laws and regulations of mercury pollution control i n Europe and America . Mercury-free gold recovery of small gold mines in America is
briefly introduced ; the recovery and disposal methods of button battery , mercury recovery system of fluorescent
lamp , industrial waste residue and dental amalgam in Japan are presented . In view of the problems such as the
late start and lack of experience of mercury pollution prevention and control in China , the opinions and sugges­
tions are put forward on strengthening the legislation of mercury pollution prevention and control , carrying out the basic data collection o f mercury pollution prevention and control , improving the technology of mercury added
products , and strengthening the recycling and harmless treatment of mercury waste .
Key words : mercury ; legislation ; collection of mercury pollution data ; technical modification of added mercury
products ; mercury waste recovery ; harmless treatment
中图分类号:X505
文献标识码:A 文章编号:1674-1021( 2019 )10-0074-05
1引言
20世纪50年代初,位于日本九州岛水俣市的
一家化工厂向大海排放含汞废水,随着大量的甲基
汞在鱼类等海鲜肉中的不断累积,1956年,在附近 村庄以鱼和螃蟹等海鲜为主要食物的村民中,爆发
了一种包括视觉、运动协调障碍、智力迟钝和破坏大 脑以及致死等汞中毒引起的神经系统损害综合征,
事件共有2 265名受害人,其中1 784人死亡[1],这 就是最早由工业含汞废水污染所引起的日后轰动世
界的水俣病。

在当今全球化的海鲜、粮食市场和供应 链中,汞通过大气沉积和生物积累过程经由农副产
品被人类摄入不仅是一个国内问题,也是一个全球 性问题,因此,汞污染治理需要国际社会共同合作和
努力来完成。

2017年,国际社会就具有全球法律约束 力的汞文书达成一致,并将其命名为《关于汞的水俣
公约》(以下简称《公约》),《公约》自2017年8月16
收稿日期:2019-06-26 修订日期:2019-10-15。

作者简介:王利,女,1970年生,硕士,主要从事农业生态与资源环境研究。

*通讯作者:王全辉,男,1965年生,推广研究员,主要从事农业资源环境和农村能源研究,E-mail :
hui35cn@,
Environmental Management
日起生效,要求缔约国自2020年起,禁止生产及进出口含汞产品。

我国作为首批签约国,在汞污染防治领域面临着巨大的机遇与挑战。

一方面,借助《公约》履约东风,可以积极推动我国汞污染防治工作进程,另一方面,我国汞污染防治工作与欧盟、美国以及日本等发达国家和地区相比,存在明显差距,各项工作亟待开展和加强。

2我国汞污染防治现状和存在问题
我国是汞的开采、使用、排放大国[2]。

我国被汞污染的耕地面积约有3.2万hm2[3],汞污染土壤除了影响农产品质量和品质外,还能通过食物链进入人体威胁人类健康[4-5]。

据调查,我国共有涉及燃煤、有色、化工、水泥、医疗、照明等汞排放点源60多万个[2]。

与发达国家相比,我国汞污染防治存在的主要问题包括:汞污染防治制度体系不完善,基础数据采集不系统,汞替代技术落后,聚氯乙烯生产仍然大量使用含汞催化剂,汞废物回收利用及无害化处理不到位等,急需借鉴发达国家和地区在汞污染防治立法、无汞技术替代、含汞污染物的回收利用及无害化处理等方面的经验。

3发达国家和地区汞污染预防及治理
3.1欧盟的汞污染防治
欧盟在汞污染防治领域一直走在世界前列, 2003年欧盟停止生产汞,2011年3月15日起欧盟禁止出口汞和汞化合物。

《公约》当中许多条款,包括禁止原生汞矿开采、逐步淘汰添汞产品和用汞工艺以及使用现有的最佳技术来防止和控制汞的无意排放与释放等,直接受到欧盟立法的启发(表1),《公约》的批准奠定了欧洲在保护全球公民健康和环境方面的主导地位〔6]。

表1欧盟汞污染立法情况
汞污染来源适用法规名称、编号主要内容
牙科用汞合金填充物欧盟汞法规
制定措施减少使用牙科用汞合金;禁止对弱势群体(孕妇或哺乳期妇
女、15岁以下儿童)使用预先加入药剂的密封汞合金,要求牙科诊所配
备汞合金分离器;欧盟在2020年6月之前向欧洲议会和理事会报告
在2030年前停止使用汞合金的可行性
汞供应与贸易欧盟(EC)第1102/2008号条例自2011年3月15日起禁止欧盟岀口汞,从朱砂中提取的金属汞作为废物处理
汞和汞化合物
的储存
《塞维索指令》和《工业排放指令》提岀确保金属汞和汞化合物安全的环保存储要求
汞添加产品《限制在电子电气产品中使用有害
物质的指令》《化妆品法规》
要求投放到市场和进口到欧盟的各种汞添加产品满足相关法规
含汞制造工艺欧盟2013/732号决定从2017年12月11日起禁止使用含汞制造工艺
工业来源的汞排放《工业排放指令》
要求生产水泥、石灰和氧化镁的排放装置在许可证的基础上运作,并
采用现有最佳技术
排放到空气、水和土壤中的汞《工业排放指令》《水务架构指令》
《地表水指令》
对排往地表水、沉积物和生物群中汞的最大浓度水平进行了规定
汞废物管理《废物框架指令》《垃圾填埋指令》汞废物需符合《废物框架指令》的“危险废物”的规定;《垃圾填埋指令》对储存一年以上汞废物设定特殊要求,确保以无害环保的方式储存汞废物
欧盟在牙科用汞、汞贸易、汞储存、添汞产品、用汞工艺、汞污染物排放及汞废物管理等方面的法律法规健全。

也正是得益于健全的法律法规,在当今全球汞排放量持续上升的情况下,欧盟的汞排放量已经大幅下降,并且还在继续下降[6]。

3.2美国的汞污染防治
美国的汞污染防治工作起步较早,其在加入《公约》时就宣称“能够履行现有立法和监管机构要求承
刊時与循环经济
担的公约义务”[7]。

1980年,美国国会制定的《全面环境应对、补偿和责任法》,被非正式地称为超级基金,该基金负责清理包括汞污染在内污染严重的场所。

1990年,美国环保署(以下简称EPA)通过对《清洁空气法》的修订,将汞列为EPA必须监管的100多种有害空气污染物的最初名单之一;其他专门针对汞的法律,包括1996年的《含汞及可充电电池管理法》和2008年的《汞出口禁令法》,以及一般的环境和健康法律,如《清洁水法》《资源保护和恢复法》和《联邦食品、药物和化妆品法》等,使美国公众获益良多。

此后,EPA继续在全国范围内开展研究,针对汞的不同排放途径,制定了相应法案和规定(表2),并采取系列应对措施,对消费者、各州进行专门指导,最大限度减少汞污染和汞暴露。

表2EPA制定的相关法案和规定
汞污染主来源相关法案和规定主要内容
燃煤和燃油发电厂排放的含汞气体《汞和空气毒性物质标准(MATS)条
例》(2011年)
发电厂采取安装控制装置或更新操作技术等方式,2015年达标保护公
众健康的标准。

该条例每年可预防1.1万例早逝、4700例心脏病发作
和13万例哮喘发作
1.叶处理汞合金废物的最佳管理规
范》(2008年)
牙科银汞合金废2.《美国环保署关于医院/医疗/传染牙科银汞合性废物焚烧厂(HMIWI)的空气排放物排放规定》(2013年)
3.叶牙科类别的污水限制指引及标
准》(2017年)1.订立自愿牙科汞合金减排计划,让牙医遵循最佳管理规范(BMPs), EPA与牙科协会和汞合金制造商合作,向牙医和牙科学生传授处理汞废物规范
2.对污泥焚烧厂采用控制技术(MACT)标准。

取消了焚化炉在启动、关闭和故障期间的豁免事项,确定任何时候都适用的排放限制
3.要求牙科诊所安装汞合金分离器收集汞合金。

该标准每年减少5.1t 汞的排放
含汞电池、氯碱生《关于汞电池、氯碱厂汞排放的规产工厂的汞排放定》(2003年发布,2011年最终修规定订)该标准发布汞排放规定,使氯碱工厂的汞排放量比2003年以前的水平减少了大约88%
都市垃圾《大型都市废物燃烧室条例》(1995
年)、《小型都市废物燃烧室条例》垃圾送入指定焚化炉燃烧,该条例使汞排放量比1990年减少88% (2000年)
锅炉及工艺加热器(2012)
工商业固体废物焚烧炉(2011)
工商业各类设施分别于不同年份,明确限制一些设污泥焚烧炉(2011)
汞的排放施汞的排放波特兰水泥厂(2010)
金矿选矿生产设施(2010)
炼钢设施电弧炉(2007)
从特定水源排入
水中的汞
《污水排放指南》国家地表水和城市污水处理厂排放污水的管理标准
发电厂燃煤残渣《电力企业燃煤残渣的处理条例》
(2015年)
要求在垃圾填埋场和地面蓄水池中安全处置煤灰
为了减少全球50多个国家小型黄金精炼设施成本的“黄金车间汞捕获系统”,该系统可将汞排放产生的大气汞排放,EPA总结多种无汞黄金分离、回量减少80%以上⑷,见图1。

收技术,还和阿贡国家实验室(ANL)合作设计了低
77
图1黄金车间汞捕获系统
EPA收集各州数据,以此测量和估算排放到空
气中的汞,并用EPA开发的其他数据做补充,每3
年分析1次全国排放量,最新的美国国家排放清单
报告显示,全国汞排放总量55t[8]o
3.3日本的汞污染防治
日本汞需求量很小,估计每年只有8t⑼。

在小
规模金矿开采、聚氯乙烯和氯碱生产工业过程中已
不再使用汞。

除了纽扣电池等产品中保留很小的汞
消耗量(2010年为1.0t)以外,干电池生产均不含
汞皿。

日本不仅致力于在工业过程和产品生产中减
少使用汞,其在汞废物回收及无害化处理方面也走
在世界前列,见表3。

表3日本汞废物环境无害化处理情况
汞污染物来源管理部门及措施含汞污染物回收及无害化处理
纽扣电池日本电池协会于2009年4月成立纽扣电池收集中心,统一
管理电池行业的回收工作。

该中心将零售商店登记为合作
商店,并分发回收罐,定期回收用过的电池
废纽扣电池送往回收公司,以汞、铁和锌化合
物的形式回收
荧光灯1.日本电灯制造商协会对各类荧光灯产品制定远低于《公
约》的汞使用标准,各生产企业自愿遵守
2.根据《特定类型家用电器回收法》和《促进资源有效利用
法》的规定,对液晶电视、笔记本电脑、显示器用于背光的荧
光灯必须拆除,并送回收公司
3.不出售荧光灯,而是由制造商指定的服务代理商租用。

旧荧
光灯由代理商收集,送往回收公司,同时向客户提供新灯具
荧光灯灯粉、灯头和汞被回收用于土壤、铝和
化学制品;玻璃回收生产玻璃棉、轻质骨料、瓷
砖等;制造商还用回收玻璃生产新的灯具,完
成回收循环
工业废渣、牙科银汞合金、废物试剂和污泥主要作为工业废物由各制造商收集,送往专业回收公司进
行汞回收
汞废物用浸出实验对照验收标准,符合规定的
在一般管制堆填区填埋;不符合规定的在构筑
有混凝土基座和隔离墙受严格控制的堆填区
进行填埋
日本电池协会与零售商合作建立了完整的回收系统来保障纽扣电池汞回收;除了加强立法保障废旧荧光灯送专业公司回收以外,还通过租赁的方式指定服务代理商,确保用过的荧光灯被送往专业公司回收;对不合格汞废物,填埋在受严格控制的堆填区内,以确保污染不扩散。

日本还研究出硫化法
对多余的没有商业价值的汞,将其易挥发能流动的状态转换为适合长期安全储存的固定形态的汞。

值得一提的是,表3中含汞废物大多由北海道的一家专业回收公司(野村矿业公司)回收,公司年处理能力4万t[⑵,其利用技术优势回收汞废物,并根据废物的种类使用不同的焚烧炉,废渣依检测结果填埋在不同堆填区。

目前该公司是日本唯一一家生产单质汞的工厂,汞产品被用于荧光灯、测量仪器和其他产品的生产血。

4发达国家和地区汞污染防治对我国的启示
4.1加强我国汞污染防治领域的立法工作
学习欧盟、美国汞污染防治领域健全的法律法规。

加强我国汞污染防治顶层设计,尽快在原生汞矿开采、汞的有意使用和添加、汞的无意排放与释放、进出口、含汞废物回收及环境无害化处理等方面出台相关法律法规,更新现有标准,做到有法可依、违法必究,从制度上切实保障汞排放减少。

4.2开展我国汞污染防治领域基础数据采集工作
尽快对国内涉汞行业摸底调查,
由生态环境部
刊時与循环经济
牵头各相关部门,收集各地汞矿权、汞库存、汞供应源及添汞产品、用汞工艺、进出口等行业信息,建立数据库统筹管理,真正做到对汞使用及排放现状心中有数。

4.3加快耗汞产品技术创新和添汞产品替代进程4.3.1加快无汞触媒聚氯乙烯产业进程
我国聚氯乙烯生产,以汞为催化剂的电石法工艺为主,该行业是全国乃至世界最大的用汞行业[13]。

早在2010年6月国家工信部下发了《电石法聚氯乙烯行业汞污染综合防治方案),2011年1月工信部更是与环保部一起提出2015年低汞触媒替代高汞触媒达到100%的目标,但到2017年该行业低汞触媒替代率只达到约30%[14]。

鉴于目前我国汞污染防治工作的紧迫性,建议一是加大对相关高校、科研院所聚氯乙烯工业无汞触媒研发资金投入力度。

二是遴选出行业龙头企业,建立“电石法聚氯乙烯行业无汞触媒示范装置”国家重点建设项目,推动无汞触媒聚氯乙烯产业发展进程。

三是为大型无汞触媒示范装置企业、技改企业寻找低息或无息资金来源,提升其项目开发风险抵御能力。

可参考以下两种方式:一种是抓住《公约》履约契机,鼓励国家开发银行、国家农业发展银行等国家政策性银行为以上企业提供中长期低息贷款;另一种是通过国有资本投资平台股本注资、产业投资基金等社会资本注资以及PPP(Public-Private Partner 公私合伙)项目等方式解决企业技改资金。

4.3.2加快添汞产品替代进程
目前无汞电池生产工艺成熟,建议尽快出台相关法律法规明确除扣式锌氧化银及扣式锌空气电池外,其他电池不得含汞。

建议对水银温度计、血压计及开关继电器等产品,尽快制定相关法律法规,明确不得含汞,积极升级换代为无汞产品。

4.4加强汞废物回收利用及无害化处理管理
学习日本建立完善的回收保障系统,加强纽扣电池、旧荧光灯等添汞产品的回收利用;建立严格的检测制度,对工业废渣等汞废物进行分级掩埋;对多余的无商业价值的汞,用化学方法将其由易挥发能流动的状态转换为适合长期安全储存的固定形态的汞。

向日本学习建立专业的汞回收公司,通过立法等手段,确保各种含汞废物送进回收公司处理。

4.5加强宣传,全民参与
发达国家和地区经济发展过程中遭受汞污染侵害后的残酷事实,令发展中国家警醒。

我国借助《公约》履约契机,做好汞污染防治宣传和引导工作,鼓励公众参与,强化社会监督,对加快我国汞污染防治工作进程具有深远的意义。

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