我国大气汞污染现状、相关控制技术及未来控制策略展望

摘要：我国是汞排放大国，在全球汞循环中起着至关重要的作用，因此本综述主要讲述我国大气中汞污染现状，污染治理，介绍大气汞污染及以及提出相应的防范措施，对有效防止汞污染提供重要信息。

关键词：汞污染;大气;处理技术

汞（Hg），俗称水银。常温常压下为液体，呈银白色[1]。汞及其化合物具有很强的毒性，其中甲基汞毒性最强，因其毒性、生物蓄积性和对健康的不良影响而受到广泛关注[2]。大气中的汞通过受污染的食物、接触人体皮肤、汞蒸气、含汞粉尘等进入人体，并以血液为载体，通过血脑屏障进入人脑[3]。它被氧化成汞离子，在人体内积累。脑组织对脑组织有害，未进入脑组织的汞离子最终会停留在人体肾脏上，导致肾脏疾病，进而威胁人体健康[4]。

1.我国汞污染现状

1.1汞的排放方式

环境中的汞主要来自天然释放、人为释放和历史上人为沉积汞的再释放三个方面[4]。火山活动、地壳物质风化等自然活动是天然汞释放的主要来源，但它们的排放并未对环境汞平衡造成影响[5]。煤炭燃烧、金属冶炼、水泥生产等人类活动引起的排放称为人为排放[6]。在这个过程中，汞作为生产的副产品被人类无意识地排放出来;汞矿的生产、氯碱工业和氯乙烯单体的生产都是人类有意识的排放[7]。已排放到环境中的汞，通过干法或湿法沉积等方式重新进入环境，是历史上人为的汞沉积后再释放因此，历史沉积积累在土壤中的Hg的再排放，不仅会增加背景区森林土壤的排放，也会增加污染区森林土壤的排放，从而可能延缓大气Hg浓度的下降[8]。

我国汞的开发利用位居世界前列。根据现有模型计算，排放量已达到全球汞排放量的25%至40%左右[9]。中国汞排放的两个最大来源是燃煤和有色金属冶炼[10]。同时，长期大规模的矿产开采、氯碱工业、水泥生产等行业长期排放也增加了我国汞排放[11]。汞排放到环境中，并随着大气的迁移，我国大部分地区汞含量普遍偏高。但是，我国目前对汞污染的治理还不是很明确，从治理手段到相关政策都处于发展阶段[12]。主要问题表现在以下五个方面：（1）目前我国有关汞的限制和处理的法律法规还存在许多问题需要探讨，导致相关行政部门职责不明确，效率低下。执行情况; （2）目前没有很好的替代汞的新兴资源，国家对汞替代产品的支持不理想，导致技术发展缓慢，无法替代目前使用的高汞产品; （三）涉汞企业监测评价体系不健全，涉汞企业排放标准不明确; （4）汞污染治理资金不足;（5）中国人对汞环境污染的认识较低，对汞的污染、危害、性质及相关的保护和处理方法了解甚少。综上所述，目前我国汞污染防治形势不容乐观。

2.Hg污染的处理技术

2.1大气中汞的控制技术

目前，汞排放控制技术的研究主要集中在燃烧前除汞、燃烧除汞和燃烧除汞三个方面[8]。同时，燃烧后烟气脱汞是现在研究的重点，吸附法和化学氧化法是烟气脱汞的主要方法。

2.1.1活性炭法

向烟氣中注入活性炭是目前最浓缩、最成熟的除汞方法。但是，该技术的运行成本很高。

2.1.2飞灰注入法

燃煤过程中产生的飞灰可通过物理吸附、化学吸附、化学反应及相关关联方式吸收一部分汞，所以将飞灰重新注入烟气中可进行进一步捕集汞[13]。

2.1.3钙基吸附剂

由于CaO、Ca（OH）2等钙基吸附剂价格便宜，已广泛用于烟气中SO2的脱除。

2.1.4光催化氧化法

光催化氧化技术，是针对现有湿法烟气脱硫设备中Hg2+的脱除效率较高而Hg脱除效率甚低的现象开发的[13]，将Hg氧化处理的新技术，处理效果可达99%[14]。

2.1.5臭氧法

利用臭氧的强氧化性将Hg氧化成Hg2+，然后通过脱硫装置和除尘装置除去。

3.控制策略展望

3.1革新技术，致力研发

目前，虽然对汞污染的修复方法较多但由于在实际工程中，复合污染较多，也较为复杂，因此，在后续的修复中，应趋向于使用联合修复技术。寻找新兴资源来替代汞，研发技术，取代目前所应用的高汞产品。

3.2建立健全国家对汞污染防治相关政策

制定严格的环境法律法规，规范排放标准的同时加强乱排乱放等不合格企业的管理与排查，鼓励生产企业转型升级，做到防范于未然。

3.3加大资金扶持，建立监管系统

国家应加大对汞污染的资金扶持，寻找适合我国汞污染的监管方式，建立健全与汞相关企业的监测评价系统，明确各企业排放标准。

3.4加大防治汞污染宣传力度，提高国民意识

我国人民对于汞环境污染的意识低，对汞的污染、危害、性质及相关防护处理方法了解过少，故应加大污染防治宣传力度，提高国民意识。

4.结论

为避免大气汞污染对环境以及人体健康危害，应该完善相应的环境立法，建立规范的立法体系及排放标准，加强大气汞污染相关处理技术的开发从而实现有效的预防措施。

参考文献

[1].Yamakawa A，Amouroux D，Tessier E，Bérail S，Fettig I，Barre JPG，et al.Hg isotopic composition of one-year-old spruce shoots： Application to long-term Hg atmospheric monitoring in Germany[J].Chemosphere.2021，279：130631.

[2].高兰兰，戴刚.汞污染现状和研究进展[J].环境与发展.2017，29（07）：142-3.

[3].Lei D，Xiaohui S，Yao L，Baoyu D，Qiong W，Kaiyun L，et al.Soil-atmosphere exchange of gaseous elemental mercury in three subtropical forests with different substrate Hg concentrations[J].Atmospheric Environment.2021，244：117869.

[4].邵雷.我国汞污染现状[J].化工管理.2016（14）：269+71.

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[6].谭清友.环境因素对土壤释放汞通量和同位素组成特征的影响 [硕士]：贵州大学;2017.

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[8].侯淼，刘然，赵俊，吕庆.烟煤烟气吸附剂脱汞技术的现状及展望[J].矿产综合利用.2020（01）：25-8.

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[10].徐玲玲，赵金平，徐亚，陈进生，张福旺.大气汞的来源及其浓度分布特征研究进展[J].环境污染与防治.2011，33（11）：82-8+92.

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[12].葉旌，许涓，王玉晶，田祎，菅小东.中国含汞废物现状及履约对策建议[J].环境污染与防治.2018，40（05）：616-9.

[13].田立辉，李彩亭，曾光明，高招，罗瑶.燃煤烟气汞污染控制技术[J].环境工程.2008（05）：48-50+3+3-4.

[14].侯淼，赵俊，刘然，吕庆，editors.烟气控制装置脱汞的现状与展望.2018年全国高炉炼铁学术年会;2018;中国陕西西安.

作者简介：陈国龙（1993-11）男，汉族，浙江金华，本科，助理工程师，金华诚乙环保科技有限公司，研究方向：环境。