【正文】 14 mercury in soil are discussed for providing a scientific basis for the prevention and management of mercury pollution in soil. Keywords: mercury, soil, migration and transformation, bioremediation 目錄 緒 論 ........................................................................................................................................ 15 第一章 土壤的汞污染 ............................................................................................................ 15 土壤母質(zhì) ............................................................................................................................16 大氣沉降 ............................................................................................................................16 節(jié)能燈 和熒光燈 ..................................................................................................................16 醫(yī)療器械 ............................................................................................................................16 第二章土壤中汞的形態(tài)、轉(zhuǎn)化和遷移途徑 .......................................................................... 17 土壤中汞的形態(tài) .................................................................................................................17 土壤中汞的轉(zhuǎn)化 機理 ..........................................................................................................17 土壤向大氣的釋放 (氣遷移 ) .................................................................................................18 徑流沖刷 (水遷移 ) ...............................................................................................................18 植物吸收 (生物遷移 ) ..........................................................................................................18 第三章 土壤 汞污染的危害 .................................................................................................... 18 汞對土壤的污染 ..................................................................................................................19 土壤汞污染對人體健康的影響 .............................................................................................19 土壤汞污染對陸地生物的危害 .............................................................................................19 第四章土壤汞污 染的生物修復(fù) .............................................................................................. 20 本科畢業(yè)論文 15 生物修復(fù)技術(shù) .....................................................................................................................20 植物揮發(fā)修復(fù) ..................................................................................................................20 植物固化修復(fù) ...................................................................................................................21 植物提取修 復(fù) ..................................................................................................................21 修復(fù)技術(shù)展望和存在問題 ....................................................................................................21 結(jié)論 .......................................................................................................................................... 22 致謝 .......................................................................................................................................... 23 參考文獻 .................................................................................................................................. 24 緒 論 自 1950 年熊本省的第一次汞中毒事件以來，汞污染問題引發(fā)了社會廣大人群的廣泛關(guān)注 [1]。汞一般是來源于土壤中， 隨著 其 土壤質(zhì)地的 改變 其含量也會發(fā)生相應(yīng)的變化。大氣和 水中含有的汞一般是由人類活動和自然環(huán)境變化導(dǎo)致的。 最為常見也是帶來危害最大的例子就是農(nóng)民用含有有機汞的農(nóng)藥來殺除農(nóng)田里的有害植物和害蟲。這使得汞污染的情況變重，傳播的范圍也變大了。即便是人類在最近的幾十年里已經(jīng)限制了對汞的使用，減少了對土壤的破壞，但是根據(jù)當(dāng)前的有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，汞污染仍然嚴重，大氣中含有的汞最后還是會進入到土壤里 [2]。 第一章 土壤的汞污染 本科畢業(yè)論文 16 土壤母質(zhì) 汞在地殼中是自然形成。 常是 以硫化物的形態(tài)出現(xiàn) ， 這是汞具有親硫 的 性質(zhì) 所 導(dǎo)致的。 地表巖石風(fēng)化構(gòu)成土壤的母材和汞，而土壤中的汞來源是部分殘留在土壤中的母材 [3]。在不同地理條件下再加上人類的影響，土壤質(zhì)地的不同其汞含量也會發(fā)生相應(yīng)的變化。據(jù)相關(guān)科學(xué)研究認為，整個地層平 均一公斤土壤中就含有 汞。 另外還發(fā)現(xiàn)中國南北汞的含量是 有差別 的，南方比北方低，前者大約 處于 有 ，而后者大約 處于 [4]。 大氣沉降 因為汞是揮發(fā)性的，它是一個廣泛的大氣擴散遷移 。從 1990 年以來，國外 的學(xué)者根據(jù) 大量 的實驗研究 得出 ，大氣沉降也是 造成土壤 中汞增 多 的 重要來源 之一 。自 18 世紀 80 年代以來，人類活動范圍逐漸變大，大氣中的汞含量已增加了約 3 倍 [5]，目前年排放量約 1960 噸汞到大氣中 [6]。大氣中存在 的汞在 經(jīng)過 沉降作用后會進入到 土壤表面，而土壤表面富含有機物，汞會 被 有機物進行 吸附 ，從而 停留 在土壤表層里 [7]。 根據(jù) 當(dāng)前的研究結(jié)果顯示，非單質(zhì)的汞具有的活性更高，更加容易溶于水中并且獲得更短的沉降速度， 非 單質(zhì)汞 往往 是 大氣 中汞進入土壤表層 的 主力軍 。 在 夏天 ，由于雷雨天氣多，空氣中 Hg2+會 更加的多，更加 容易 與 離子 狀態(tài)下的汞結(jié)合溶于雨水中，從而落入地面。加上夏天雨量較大，汞借助雨水可以更加容易的實現(xiàn)從大氣中轉(zhuǎn)移到土層中的變化。此外，地表的土層含有粘性物質(zhì)和一些有機物，汞很容易和這些物質(zhì)混合在一起變成土壤的一部分，這無疑使得土壤中汞的含量大幅度提高了。所以，要采用一定的辦法來減少空氣里含有的汞，預(yù)防土壤汞含量上升的情況 的出現(xiàn) ，就可以較好 的 防止土壤汞。 節(jié)能燈和熒光燈 水體汞的污染由我們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生：塑料、家用電池及電 子設(shè)備；還有廢舊的各類特定垃圾。僅在 1970~1979 年 間我們的生產(chǎn)生活造成的 萬噸汞都直接進入水中；大氣吸收了近 10 萬噸 ；土壤 含有汞 約 10 萬噸， 而后又通過循環(huán)過程都排入水中 。 現(xiàn)在提倡使用的節(jié)能燈引起 汞污染 受到了多方關(guān)注 。 有專家指出， 細管徑 類的 直管 與 環(huán)形熒光燈 的制作都是由人工向內(nèi) 注汞，汞含量超標(biāo)成常見現(xiàn)象 。 環(huán)保部門提出要制定一套管理汞產(chǎn)品及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的防治政策。 不許可通過 手 工 注汞的 方式 生產(chǎn)的熒光燈 出現(xiàn) 在 房地產(chǎn) 行業(yè)中 ， 節(jié)能燈 依靠引發(fā)汞 蒸氣 產(chǎn)生光線 ， 汞是必要 的 材料之一 。當(dāng)前 的 歐洲相關(guān)規(guī)定指出，節(jié)能燈每節(jié)汞含 量只能在三到五 毫克之間。 但如果打破 ， 只需 3 毫克就會污染約 1000 噸水、 300 立方米的空氣。 醫(yī)療器械 汞存在生活中的每一處 。 最常見 的莫過于電池、開關(guān)、水銀溫度計 等。有材料顯示 ， 醫(yī)用 部門所產(chǎn)生的汞在世界總量上雖然不是最多 ， 但是他所使用的各種含有汞的 器械、設(shè)備 都是人類活動經(jīng)常接觸與碰見的 ， 就是這種常見性使得人們不曾注意，沒有重視到這也是汞污染中不可忽略的 污染源。 本科畢業(yè)論文 17 第二章土壤中汞的形態(tài) 、 轉(zhuǎn)化和遷移途徑 土壤中汞的形態(tài) 單質(zhì) 汞 一般 是以 液態(tài) 的形式 出現(xiàn)的 ， 常溫 條件 下 易揮發(fā) [9]。當(dāng) 空氣的溫度處 于 20℃的時候 其 最高 的濃度 是 每立方米 14 mg。汞也是 人們熟知的有毒 物品 ，因其具有液體的流動性和揮發(fā)的性質(zhì)，它很難 被 有效的控制起來，減少其 危害 [10]。汞在土壤中一般 是分為三種狀態(tài)存在的，單 質(zhì)汞、有機無機汞 [1 12]， 其中單質(zhì)汞是主要形態(tài) ， 超過汞 的總量的百分之 九十 [1315]。當(dāng) 土壤中的 PH 和 EH 的大小 等于常態(tài)時 大小 ， 土壤中的汞是 可以 以 單質(zhì) 的形式出現(xiàn) 的 。 土壤中汞的轉(zhuǎn)化機理 土壤汞的存在形態(tài)各種各樣 ，當(dāng)它們 所處的條件發(fā)生改變時，它們是可以實現(xiàn)相互 轉(zhuǎn)化 的 ，大量的實驗證明 [16,17,18]，這種轉(zhuǎn)變的特征是與土壤的質(zhì)地和環(huán)境等 要素 是密切相關(guān)的，這些 要素具體 包括土壤中 含 的有機質(zhì)，以及 EH 、 PH 值 所 處大小 等 相關(guān) 因素 。汞 在 土壤 的自然分布 中 含量 是 非常少的， 它 的主要 來源 是 人為 污染而不是土壤自己含有的。這 就使得 人類的相關(guān)活動對 不同地區(qū) 汞的 分布 會出現(xiàn)很大的 區(qū)別 。 最 明顯的莫過于中國南北汞含量就處于不同的狀態(tài)。 人們 最熟知的 人為 汞污染 源是 農(nóng)田藥物 。當(dāng) 汞 從 大氣或者水進入到 土壤里 時，汞 一般 是無法在進行 移