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2.3垃圾填埋场与大气间气态总汞的交换通量
表3列出了对裸露垃圾及有覆土填埋后地表向大气排汞通量的测定结果.不论是裸露的垃圾还是覆土填埋后的垃圾场,地表与大气间气态总汞的交换通量表现出双向性,既有地表向大气的排放,也有大气向地表的沉降.但总体上来说,地表向大气的排放是占主导地位.对比结果显示,裸露垃圾向大气的净排汞通量比覆土后的高,这主要是覆土后通气性相对较差,从而降低了垃圾填埋场内部产生的气态向大气扩散的速度.
裸露垃圾及覆土填埋后的垃圾场与大气间气态总汞的交换通量表现出一致的日变化规律(图3),即白天主要以释放为主且释放通量在正午达到最大,在夜间释放通量最低并出现大气向地表的沉降.这一日变化规律与垃圾填埋场排气筒中气态总汞含量的变化规律是一致的,这表明垃圾填埋场向大气释放汞过程主要是受垃圾场废气中总含量决定的.对比背景区土壤与大气间汞交换通量可以看出队35],裸露垃圾及垃圾填埋场在同一季节向大气的净排汞通量比背景区要高2~3个数量级.可见中国垃圾填埋场已成为潜在的大气汞污染源.
将测定的通量值和同步观测的环境参数进行相关分析后,发现裸露垃圾和垃圾填埋场与大气间气态总汞的交换通量与光照强度和大气温度间存在非常好的相关性,这也表明垃圾填埋场废气中气态总汞的产生受气象条件的控制.研究表明,土壤中的二价汞会被光致还原成为挥发性的Hg0.光照是土壤汞向大气排放的主要驱动力,因此,我们的研究结果表明,光照也是垃圾填埋场向大气排汞的主要驱动因子.
3结论
由于垃圾中有含汞的物质,生活垃圾的焚烧已成为发达国家最主要的人为大气汞排放源.垃圾的直接填埋是目前中国垃圾处理主要方式,我们的研究表明,垃圾填埋场是大气的潜在排汞源.垃圾填埋场向大气的排汞通过两种途径进行,一是从垃圾填埋场的排气筒与垃圾废气同时排放到大气,另外还通过垃圾填埋场的上覆土向大气排放.
垃圾填埋场特殊的物理化学环境,不仅向大气中排放居留时间长的气态单质汞,还向大气中排放毒性很强的单甲基汞和二甲基汞.垃圾填埋场是目前在陆地生态系统中发现的大气甲基汞来源之一,可以很好地解释最近在一些陆地观测定点的大气和大气降水中发现的痕量甲基汞的来源问题.
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