高等化學環(huán)境汞污染

1、環(huán)境汞污染環(huán)境汞污染姓名：田杰學號：2201406005目錄汞的性質(zhì)和來源1汞的遷移轉(zhuǎn)化23大氣中的汞污染4 影響因素目錄水體中的汞污染56生活中的汞7汞的危害8土壤中的汞污染2022-4-224性質(zhì) 汞（Hg）,它的原子序數(shù)是80，是一種毒性較大的有色金屬,是室溫下唯一的液體金屬。1、汞的導熱性能差，但導電性能良好，且汞很容易幾乎能與所有的普通金屬形成合金，包括金和銀，但不包括鐵。這些合金統(tǒng)稱汞合金(或汞齊)。2022-4-2252、汞不溶于稀硫酸和鹽酸，不與堿液反應，但能溶于脂質(zhì)。3、汞的粘度小，易流動，無孔不入，在生產(chǎn)或使用蒸氣時可吸附在墻壁、木材上和衣物上，擴大了污染。4、汞在環(huán)境中的

2、存在形態(tài)有三種，分別為金屬汞，無機汞化合物和有機汞化合物。三種形態(tài)的汞一般都有毒性，但是毒性的大小往往按無機汞、金屬汞和有機汞的順序遞增。在已知的汞化合物中，烷基汞的毒性最大。2022-4-226汞在產(chǎn)品和生汞在產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝中的有產(chǎn)工藝中的有意使用意使用人類和自然環(huán)境人類和自然環(huán)境原材料中的原材料中的汞雜質(zhì)汞雜質(zhì)自然源自然源可控可控 不可控不可控可控可控來源2022-4-227汞遷移轉(zhuǎn)化2022-4-228由于天然本底情況下汞在大氣、土壤和水體中均有分布，所以汞的遷移轉(zhuǎn)化也在陸、水、空之間發(fā)生。大氣中氣態(tài)和顆粒態(tài)的汞隨風飄散，一部分通過濕沉降或干沉降落到地面或水體中。土壤中的汞可揮發(fā)進入大氣

3、，也可被降水沖淋進入地面水和滲透入地下水中。地面水中的汞一部分由于揮發(fā)而進入大氣，大部分則沉淀進入底泥。底泥中的汞，不論呈何種形態(tài)，都會直接或間接地在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為甲基汞或二甲基汞。二甲基汞在酸性條件可以分解為甲基汞。甲基汞可溶于水，因此又從底泥回到水中。水生生物攝入的甲基汞，可以在體內(nèi)積累，并通過食物鏈不斷富集。受汞污染水體中的魚，體內(nèi)甲基汞濃度可比水中高上萬倍，危及魚類并通過食物鏈危害人體。 2022-4-229影響遷移的因素 酸堿條件(pH值)及氧化還原條件(Eh值)對汞的遷移有較大影響。 如在酸性條件下(pH7)，在水環(huán)境中有少量Cl-存在時，汞主要以HgCl2的形式存在，比較穩(wěn)

4、定，遷移性能強。 在堿性條件下(pH7)，汞主要以Hg(OH)2形式存在，易被吸附，遷移性低。 在高Eh值的氧化條件下，汞呈離子狀態(tài)。利于遷移；在低Eh值的還原條件下，以金屬汞的形式存在，它易沉淀，而且易被揮發(fā)進入空氣。Eh是溶液氧化性或還原性強弱的衡量指標。Eh值愈大，氧化性愈強，Eh值愈小，還原性愈強。2022-4-2210大氣中的汞污染大氣汞的來源包括自然源和人為源,其中人為源主要包括化石燃料的燃燒、城市垃圾和醫(yī)療垃圾焚燒、有色金屬冶煉、氯堿工業(yè)、水泥制造、土法煉金和煉汞活動等。而自然源則主要包括火山與地熱活動、土壤和水體表面揮發(fā)作用、植物的蒸騰作用、森林火災等。2022-4-2211在

5、過去的100年中,約20萬噸的汞被釋放到大氣中,目前仍有3 500t左右的汞存留在大氣中。和工業(yè)革命前相比,工業(yè)革命后人為活動汞釋放強度的不斷增加,已經(jīng)導致大氣汞濃度顯著的升高,目前全球大氣汞的含量水平較工業(yè)革命前平均增加了3倍左右。20世紀80年代后期,人們在沒有人為污染源的北美和北歐偏遠地區(qū)湖泊魚體中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了汞含量超標的現(xiàn)象,而大氣汞經(jīng)長距離傳輸后在這些地區(qū)沉降是造成汞污染的主要原因。2022-4-2212全球大氣汞濃度的空間分布全球大氣汞濃度的空間分布 2022-4-2213我國是汞排放大國，我國自然源的汞釋放也是一個不容忽視的問題,研究指出,全球汞礦化帶等土壤汞相對富集區(qū)域的汞釋放是

6、非常重要大氣汞釋放源，而我國西南及東南地區(qū)則正好分布在環(huán)太平洋汞礦化帶上。另一方面,我國大量的人為源汞的排放勢必會導致大氣汞沉降的增加,而沉降后汞的再釋放也是一個大氣汞的重要來源。2022-4-22142、與發(fā)達國家主要以焚燒法處理不同，我國現(xiàn)階段城市生活垃圾主要以填埋方式進行處置，導致了大氣汞污染。研究表明，上海浦東生活垃圾焚燒運行后，周圍土壤及農(nóng)作物中汞含量明顯升高。1、有關(guān)測定表明，重慶、北京、長春、沈陽等工業(yè)城市大氣汞含量是紐約布魯克林、曼哈頓市區(qū)的數(shù)倍甚至上百倍，在采暖期城市大氣中更為嚴重。2022-4-2215水體中的汞污染汞在水中有三種價態(tài)：Hg0、Hg+、Hg2+。最常見的是H

7、g2+ 、 Hg0 。(元素汞或金屬汞)。水體中各種汞形態(tài)的輸入源包括河流及地表徑流輸入、地下水的輸入、沉積物汞的再懸浮和向水體的擴散、大氣汞干濕沉降以及汞形態(tài)的相互轉(zhuǎn)化。2022-4-2216汞特別是甲基汞在水生生物體中有很強的富集放大效應,其富集因子能達到104107,所以即使在MeHg含量很低的水環(huán)境中,也可能在生物體中觀察到高濃度的MeHg。中國本土的汞污染情況已經(jīng)非常嚴重。20世紀80年代，中國松花江沿岸漁民中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)甲基汞慢性中毒病例，隨后又發(fā)生天津薊運河和遼寧錦州灣汞污染公害事件；2007年，貴陽市水源地之一的百花湖，其底泥汞含量被查出嚴重超標。此外，許多研究發(fā)現(xiàn)，汞污染源附近出

8、產(chǎn)的水稻和蔬菜里也發(fā)現(xiàn)了甲基汞富集的現(xiàn)象。2022-4-2217 “水俁病”首次出現(xiàn)是在1933年的日本九州熊本縣。汞中毒有一定的征兆這是因為汞中毒是一種神經(jīng)中毒，可以造成全身性的神經(jīng)損害。但是汞中毒又是可以預測的。當時在日本就發(fā)現(xiàn)了一種貓，被稱為舞蹈貓。原本正常的貓，走路變得搖搖晃晃，就像跳舞一樣。為什么貓會先得病呢？這是因為貓去吃水俁灣里的魚，而水俁灣的水受到污染汞含量超標。汞被魚吸收富集，再通過食物鏈轉(zhuǎn)到貓和人的體內(nèi)。貓因為吃魚多，所以先中毒。當人體內(nèi)的汞含量達到臨界值，人也開始出現(xiàn)癥狀。典型事例典型事例2022-4-2218主要的除汞方法歸納起來有六大類，分別是：1、化學沉淀法（常用的

9、為硫化鈉沉淀法）2、吸附法（最常用的是活性炭）3、離子交換法、4、金屬還原過濾法（以鋅和鐵常見）5、微生物法6、植物修復法等。2022-4-2219土壤中的汞污染自然界中，土壤中的物質(zhì)對汞有強烈的吸附作用，因此汞容易在土壤表層積累。土壤中的汞按其化按結(jié)合方式分為可溶態(tài)、非專性吸附態(tài)、專性吸附態(tài)、螯合態(tài)和沉淀態(tài)。在許多含汞土壤中，汞主要以HgO或HgS無機形式存在。2022-4-2220 在適宜的土壤Eh和pH下，汞的3種價態(tài)間可相互轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化反應如下。2022-4-2221 當土壤處于還原條件時，汞以單質(zhì)形態(tài)存在。Hg2+在含有H2 S的還原條件下，生成極難溶的HgS，以HgS的狀態(tài)殘留于土壤

10、中。當土壤中氧氣充足時HgS又可氧化成HgSO3和HgSO4。 土壤汞的遷移轉(zhuǎn)化影響因素有以下幾種：土壤膠體對汞的吸附；無機和有機配位體對汞的絡合一一螯合作用；汞的甲基化作用。其中，硫化物含量是影響汞的甲基化的重要因素。2022-4-2222土壤汞污染治理措施主要有：1)工程措施；2)生物措施；3)農(nóng)業(yè)措施；4)改良措施4大類。由于土壤、污染物及地域的復雜性，其治理不僅見效慢、費用高，而且受到多種因素的制約采用生物措施對汞污染土壤進行改良。在被汞污染的土壤上種植苧麻，利用該植物具有一定吸附汞的能力來降解土壤中汞濃度，并且避開了食物鏈的影響。2022-4-2223溫度計：日常生活中我們經(jīng)常使用水

11、銀溫度計，一支普通的棒式或內(nèi)標式玻璃體溫計約含汞 1 克，一支體溫計打碎后外泄的汞全部蒸發(fā)后，可以使一間 15 平方米大 3 米高的房間內(nèi)空氣汞的濃度達到 22.2 毫克 / 立方米。血壓計：一臺臺式血壓計中含汞約 50 克，血壓計若不甚打碎導致汞流出將會對環(huán)境造成比溫度計的破碎更大的威脅。生活中的汞2022-4-2224熒光燈：即日光燈。 一支管徑為 36 毫 米的粗管徑熒光燈含汞量為 25 45 毫克。一個節(jié)能燈管可污染90-180噸地下水與土壤 。2022-4-2225電池：汞主要存在于一次性干電池中，是電池中電極的組成成分之一。銀汞合金：在醫(yī)學領域， 一般最常做為補牙材料是銀汞合金（俗

12、稱銀粉）。采用銀粉作補牙材料已有一百多年的歷史，它的成分是銀、銅、錫、鋅及水銀。 化妝品：化妝品中的汞對皮膚有較好的漂白作用，因此，具有漂白、祛斑作用的化妝品多含有汞。國家規(guī)定在化妝品中的汞含量不得超過 1mg/kg ，但很多化妝品中的汞含量都出現(xiàn)超標的現(xiàn)象。2022-4-22261、將化妝品涂在手背上，用純金飾品在手要滑一下，如果出現(xiàn)黑色就說明含鉛汞。2、取一些化妝品放在一個裝清水的杯子中，如果在杯底有沉淀物，說明含有鉛汞等。3、取一些化妝品抹在銀飾品上，銀飾品變黑就說明化妝品里有鉛汞。4、買點硫粉,黃色,把化妝品少量溶于水中倒入硫粉,攪拌,觀察是否有黑色沉淀物，如果有,則含汞。鑒別方法鑒別

13、方法2022-4-2227汞污染的危害 當汞值超過0.05mg/L時即可引起汞中毒，人若食用0.1g汞就會中毒身亡。汞有神經(jīng)毒性，可通過呼吸道、消化道、皮膚等進入人體內(nèi)，引起神經(jīng)系統(tǒng)、肝、腎、肺等部位發(fā)生病變。 汞也具有生殖毒性，汞接觸女工先兆流產(chǎn)檢出率明也顯高于其他女性，接觸汞男工活精率下降和精子畸形率增高。對人體的危害對人體的危害2022-4-2228神經(jīng)毒性 有關(guān)研究報道，用汞污染的糧食飼養(yǎng)大鼠，一段時間后大鼠腦中的ACh（乙酰膽堿）先高后低，這表明汞對大鼠有神經(jīng)毒性。生殖毒性 楊建明等在含有無機汞的雄鼠睪丸組織切片上發(fā)現(xiàn)：睪丸曲精管上排列紊亂，成熟精子減少，甚至消失，這都說明了汞污染對繁殖后代的危害性，這對生態(tài)的平衡和生物鏈的循環(huán)是極為不利的。對動物的危害對動物的危害2022-4-2229研究人員從野外捕捉了120只白鹮幼鳥并且人工圈養(yǎng)了3年。他們給其中的一些鳥喂食了摻有汞來自燃煤發(fā)電廠的一種常見污染物的食物。正如研究小組在11月30日的英國皇家學會學報B卷網(wǎng)絡版上報告的那樣，鳥群中暴露在最高濃度的汞0.3ppm（百萬分之一）下的55%的雄鳥與其他雄鳥結(jié)成了配偶（如圖）。2022-4-2230對植物的危害對植