土壤中汞的来源及土壤汞污染修复技术概述-北极星环境修复网

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摘要：介绍了土壤中汞的来源，综述了土壤汞污染修复技术，包括2种常用修复技术——固化稳定化技术、热解析修复技术，3种新兴修复技术——植物修复技术、基因工程技术、纳米修复技术。最后对土壤汞污染及其修复技术发展前景进行了展望。

关键词：汞污染;土壤;来源;修复技术

汞，尤其是有机汞，由于具有极强的毒性和高度的生物富集性，会对人类健康和生态环境造成很大危害。与其他重金属不同，汞能够在大气中长期滞留，并进行远距离迁移，最终通过干湿沉降等方式进入水陆生态系统。汞进入土壤之后，在硫酸盐还原菌(SRB)、铁还原菌等δ-变形菌纲作用下， Hg2+能被转化成毒性更强的甲基汞，并通过迁移等方式，最终通过食物链放大进入人体。土壤中汞的来源十分广泛，包括土壤母质、大气汞的干湿沉降、含汞废水排放、含汞固体废弃物堆积等。土壤通过物理净化、化学净化、生物净化等方式，对进入土壤中的汞污染物有一定自净能力，但在很多情况下，土壤净化能力十分有限，要想去除土壤中的汞污染，必须依靠相应的修复技术。本文中简介了土壤中汞的来源，并对目前国内外土壤汞污染修复技术进行概述，以期为后续进行该类研究提供参考与借鉴。

1 土壤汞污染的来源

1.1 土壤母质

汞在地壳中自然形成。汞具有亲硫性、易形成络合离子等特性，常以硫化物等形式存在于岩石中。地表岩石经过风化作用，形成土壤母质，岩石中的汞部分残留在土壤母质中，构成了土壤中汞最基本来源。研究表明，全球不同类型土壤中汞的背景含量有所不同，一般介于0.58～1.8mg/kg，平均值估计为1.1mg/kg，并且，有机质土和新成土中汞含量偏高。土壤母质中汞的来源复杂多样，形成周期长，且容易受到自然环境的影响，因此目前很难精确估算出此来源汞的释放量。

1.2 工农业生产及含汞废弃物排放

随着科学技术的发展，人类在创造自身文明的同时，也对自然环境造成破坏。汞在自然界中分布广泛，几乎所有的矿物都含有汞，大规模的矿山开采和金属冶炼必然产生大量含汞废矿渣和冶炼炉渣，侵占周边耕地，进而对矿区土壤产生污染。随着人类城市化进程的加剧，城市产生了大量的含汞固体废弃物，包括温度计、血压计、电池、荧光灯泡以及一些废弃电子产品，这些废弃物大多进入垃圾填埋场进行处理，从而导致填埋场周围土壤遭受汞的污染。Li等对贵阳等城市垃圾填埋场废弃物含汞浓度进行研究。研究发现，废弃物中汞浓度为0.17～46.22mg/kg，平均值为0.57mg/kg。Cheng等对我国31个大城市土壤汞含量进行分析研究。研究发现，中国北部和西北部城市表层土壤汞含量较低，东部和东南沿海地区城市土壤汞含量偏高，一些城市表层土汞含量高于深层土汞含量，这说明人类在进行工农业生产时，的确造成了周围土壤汞的污染。

目前，针对工农业生产及固废堆积土壤汞污染问题，欧美等西方发达国家已经采取措施控制人为因素对土壤汞的排放，但广大发展中国家由于资金、技术缺失等因素，在控制汞排放源方面落后于发达国家。2014年中央发布《国家新型城镇化规划(2014—2020)》指出，我国到2020年城镇化率将达到60%，届时城市必将产生大量含汞垃圾，势必给我国汞污染控制带来巨大压力。

1.3 大气干湿沉降

自工业革命以来，随着人类活动的加剧，大气中的汞含量已经增加了3倍左右，当前，人为源每年约向大气中排放1960t汞。大气中的汞通过干湿沉降进入地表土壤，可以被有机质吸附，从而在土壤表层富集。目前，已经有许多学者对大气汞干湿沉降进行研究(见表1)。研究表明，与气态单质汞相比，活性气态汞与颗粒汞具有更高的水溶性和沉降速率，它们往往是大气汞干沉降主要来源。Lynam等对美国伊利诺伊州中部大气汞沉降进行研究，发现大气汞湿沉降量是干沉降量的3.4倍，说明湿沉降占大气汞沉降的主体部分;汞的湿沉降在夏天表现更为显著，这是因为夏天大气中的Hg0 更易被氧化成Hg2+ ，加上夏天雨量较大，汞更易于进入地表部分，这些发现与Sheu等在台湾彭佳屿研究结果具有一致性。