摘要:我國是汞排放大國,在全球汞循環(huán)中起著至關(guān)重要的作用,因此本綜述主要講述我國大氣中汞污染現(xiàn)狀,污染治理,介紹大氣汞污染及以及提出相應(yīng)的防范措施,對有效防止汞污染提供重要信息。
關(guān)鍵詞:汞污染;大氣;處理技術(shù)
汞(Hg),俗稱水銀。常溫常壓下為液體,呈銀白色[1]。汞及其化合物具有很強的毒性,其中甲基汞毒性最強,因其毒性、生物蓄積性和對健康的不良影響而受到廣泛關(guān)注[2]。大氣中的汞通過受污染的食物、接觸人體皮膚、汞蒸氣、含汞粉塵等進入人體,并以血液為載體,通過血腦屏障進入人腦[3]。它被氧化成汞離子,在人體內(nèi)積累。腦組織對腦組織有害,未進入腦組織的汞離子最終會停留在人體腎臟上,導(dǎo)致腎臟疾病,進而威脅人體健康[4]。
1.我國汞污染現(xiàn)狀
1.1汞的排放方式
環(huán)境中的汞主要來自天然釋放、人為釋放和歷史上人為沉積汞的再釋放三個方面[4]?;鹕交顒印⒌貧の镔|(zhì)風(fēng)化等自然活動是天然汞釋放的主要來源,但它們的排放并未對環(huán)境汞平衡造成影響[5]。煤炭燃燒、金屬冶煉、水泥生產(chǎn)等人類活動引起的排放稱為人為排放[6]。在這個過程中,汞作為生產(chǎn)的副產(chǎn)品被人類無意識地排放出來;汞礦的生產(chǎn)、氯堿工業(yè)和氯乙烯單體的生產(chǎn)都是人類有意識的排放[7]。已排放到環(huán)境中的汞,通過干法或濕法沉積等方式重新進入環(huán)境,是歷史上人為的汞沉積后再釋放因此,歷史沉積積累在土壤中的Hg的再排放,不僅會增加背景區(qū)森林土壤的排放,也會增加污染區(qū)森林土壤的排放,從而可能延緩大氣Hg濃度的下降[8]。
我國汞的開發(fā)利用位居世界前列。根據(jù)現(xiàn)有模型計算,排放量已達到全球汞排放量的25%至40%左右[9]。中國汞排放的兩個最大來源是燃煤和有色金屬冶煉[10]。同時,長期大規(guī)模的礦產(chǎn)開采、氯堿工業(yè)、水泥生產(chǎn)等行業(yè)長期排放也增加了我國汞排放[11]。汞排放到環(huán)境中,并隨著大氣的遷移,我國大部分地區(qū)汞含量普遍偏高。但是,我國目前對汞污染的治理還不是很明確,從治理手段到相關(guān)政策都處于發(fā)展階段[12]。主要問題表現(xiàn)在以下五個方面:(1)目前我國有關(guān)汞的限制和處理的法律法規(guī)還存在許多問題需要探討,導(dǎo)致相關(guān)行政部門職責(zé)不明確,效率低下。執(zhí)行情況; (2)目前沒有很好的替代汞的新興資源,國家對汞替代產(chǎn)品的支持不理想,導(dǎo)致技術(shù)發(fā)展緩慢,無法替代目前使用的高汞產(chǎn)品; (三)涉汞企業(yè)監(jiān)測評價體系不健全,涉汞企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)不明確; (4)汞污染治理資金不足;(5)中國人對汞環(huán)境污染的認識較低,對汞的污染、危害、性質(zhì)及相關(guān)的保護和處理方法了解甚少。綜上所述,目前我國汞污染防治形勢不容樂觀。
2.Hg污染的處理技術(shù)
2.1大氣中汞的控制技術(shù)
目前,汞排放控制技術(shù)的研究主要集中在燃燒前除汞、燃燒除汞和燃燒除汞三個方面[8]。同時,燃燒后煙氣脫汞是現(xiàn)在研究的重點,吸附法和化學(xué)氧化法是煙氣脫汞的主要方法。
2.1.1活性炭法
向煙氣中注入活性炭是目前最濃縮、最成熟的除汞方法。但是,該技術(shù)的運行成本很高。
2.1.2飛灰注入法
燃煤過程中產(chǎn)生的飛灰可通過物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)及相關(guān)關(guān)聯(lián)方式吸收一部分汞,所以將飛灰重新注入煙氣中可進行進一步捕集汞[13]。
2.1.3鈣基吸附劑
由于CaO、Ca(OH)2等鈣基吸附劑價格便宜,已廣泛用于煙氣中SO2的脫除。
2.1.4光催化氧化法
光催化氧化技術(shù),是針對現(xiàn)有濕法煙氣脫硫設(shè)備中Hg2+的脫除效率較高而Hg脫除效率甚低的現(xiàn)象開發(fā)的[13],將Hg氧化處理的新技術(shù),處理效果可達99%[14]。
2.1.5臭氧法
利用臭氧的強氧化性將Hg氧化成Hg2+,然后通過脫硫裝置和除塵裝置除去。
3.控制策略展望
3.1革新技術(shù),致力研發(fā)
目前,雖然對汞污染的修復(fù)方法較多但由于在實際工程中,復(fù)合污染較多,也較為復(fù)雜,因此,在后續(xù)的修復(fù)中,應(yīng)趨向于使用聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。尋找新興資源來替代汞,研發(fā)技術(shù),取代目前所應(yīng)用的高汞產(chǎn)品。
3.2建立健全國家對汞污染防治相關(guān)政策
制定嚴(yán)格的環(huán)境法律法規(guī),規(guī)范排放標(biāo)準(zhǔn)的同時加強亂排亂放等不合格企業(yè)的管理與排查,鼓勵生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級,做到防范于未然。
3.3加大資金扶持,建立監(jiān)管系統(tǒng)
國家應(yīng)加大對汞污染的資金扶持,尋找適合我國汞污染的監(jiān)管方式,建立健全與汞相關(guān)企業(yè)的監(jiān)測評價系統(tǒng),明確各企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.4加大防治汞污染宣傳力度,提高國民意識
我國人民對于汞環(huán)境污染的意識低,對汞的污染、危害、性質(zhì)及相關(guān)防護處理方法了解過少,故應(yīng)加大污染防治宣傳力度,提高國民意識。
4.結(jié)論
為避免大氣汞污染對環(huán)境以及人體健康危害,應(yīng)該完善相應(yīng)的環(huán)境立法,建立規(guī)范的立法體系及排放標(biāo)準(zhǔn),加強大氣汞污染相關(guān)處理技術(shù)的開發(fā)從而實現(xiàn)有效的預(yù)防措施。
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作者簡介:陳國龍(1993-11)男,漢族,浙江金華,本科,助理工程師,金華誠乙環(huán)保科技有限公司,研究方向:環(huán)境。