我們身邊的汞
◎? 王之峰
汞,,存在于我們生產(chǎn)生活中,其積極作用是不容忽視和小看的,,但人們對其談?wù)撟疃嗟倪€是污染危害,,甚至有些談汞色變。如何讓人們能夠科學(xué)地認(rèn)識汞,,理性地看待汞的使用,,客觀地評價環(huán)境中的汞污染就顯得尤其必要。作者將從汞是什么談起,,為讀者一點點揭開汞的神秘面紗,。
汞是什么
汞俗稱水銀,是常溫下為液態(tài)的神奇金屬,,不溶于酸也不溶于堿,,在自然界中分布極少,被認(rèn)為是稀有金屬,,極少以純金屬狀態(tài)存在,,多以化合物形式存在,主要常見含汞礦物有辰砂,、氯硫汞礦,、硫銻汞礦等。
我國的汞礦資源較豐富,,汞礦床主要以碳酸鹽型為主,,分布在貴州、陜西,、四川,、廣東、湖南,、青海,、甘肅、云南等地,。貴州萬山汞礦的朱砂和汞的產(chǎn)量分別占全國的75%和50%,,在國際市場上占有一定的地位。
我國汞礦資源分布特點是,礦產(chǎn)地和儲量分布高度集中,;富礦少,,貧礦多;以單汞型礦體為主,。
汞在現(xiàn)代生活中的用途
我國最早對汞,、含汞礦物利用大約是在7000年前。在工業(yè)革命后,,汞被用作電極電解食鹽,,生產(chǎn)氯氣和堿;汞的化合物可作觸媒催化劑,、防腐劑等,。
在電器、儀器工業(yè)上,,汞被用來制造汞鹽干電池,、水銀燈、氣壓計,、擴(kuò)散泵,、水銀開關(guān)、溫度計及其他多種物理儀器,。在醫(yī)藥上,,汞的合金和化合物用于補(bǔ)牙材料和消毒藥物,由于其具有消毒,、利尿和鎮(zhèn)痛作用,,也可用作治療惡瘡、疥癬藥物的原料,。同時,,也可用于制造殺蟲劑、防腐劑,。在軍事工業(yè)上,,雷汞是重要起爆劑。在冶金工業(yè)中,,用混汞法提取黃金和從煉鉛的煙塵中提取鉈,。汞在精密高新科技領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷出現(xiàn),如用于精密鑄件的鑄模,、钚原子反應(yīng)堆的冷卻劑,、鎘基軸承合金等。汞的無機(jī)化合物可作顏料,、涂料等,,用于繪畫、化妝品和印刷業(yè)等方面。
從上述汞的用途我們可以了解,,汞的應(yīng)用廣泛,,需求量大,幾乎涉及到國計民生的方方面面,,因此,就存在著汞的使用,、保管,、處理不當(dāng)產(chǎn)生汞污染的潛在風(fēng)險。
汞在地球化學(xué)勘查中的應(yīng)用
我國是最早發(fā)現(xiàn)和利用汞的國家之一,,也是最早利用含汞礦物辰砂作為找礦標(biāo)志的國家,。在《管子》的“地數(shù)篇”中就有記載,“上有丹砂者,,下有黃金,;上有慈石者,下有銅金……”
現(xiàn)代地球科學(xué)研究也發(fā)現(xiàn),,汞是一種通用有效的指示元素,,具有廣泛的找礦指示意義。對此,,我國科學(xué)家一直在進(jìn)行著不懈努力,,1956年,著名地球化學(xué)家鄭康樂就開始進(jìn)行土壤和巖石汞量測量試驗,;1981年,,我國召開了“全國第一次測汞經(jīng)驗交流大會”;1973年,,我國研制出第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的XG-1型測汞儀,,其升級產(chǎn)品XG-3型測汞儀獲得1978年全國科技大會獎;1991年,,在原地礦部科技司組織下,,我國制定頒布了第一個《汞氣測量規(guī)范》,標(biāo)志著我國汞氣測量技術(shù)的成熟,;1994年,,中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所編制出第一張全國汞的地球化學(xué)圖;1994年,,伍宗華等地球化學(xué)家編寫出版了我國首部《汞的勘查地球化學(xué)》……
目前,,汞量測量技術(shù)作為一種行之有效的地球化學(xué)勘查技術(shù),已廣泛應(yīng)用于金礦勘查,、低溫?zé)嵋旱V床勘查,、地?zé)峥辈椤⒂蜌饪辈椋ê扇急辈椋⒚簩託夂晚搸r氣勘查,、生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查與評價,、地震預(yù)報和活動斷裂動態(tài)監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害勘查和應(yīng)急,,以及文物考古研究等方面,。
積極開展汞的生態(tài)地球化學(xué)評價研究
環(huán)境中的汞是通過食物鏈在生物圈遷移、富集,,對動植物及人類健康產(chǎn)生不利影響,。
汞及其化合物對機(jī)體產(chǎn)生毒害的基本機(jī)理是抑制細(xì)胞的酶活性,妨礙代謝作用,,因此汞污染土壤中微生物活性降低,,土質(zhì)變差,植物因吸收了過量的汞,,而使光合作用,、根系生長和養(yǎng)分吸收受到抑制,影響發(fā)育,。
汞污染區(qū)域水生動物魚,、蝦及以其為食的海鳥的孵化及發(fā)育也會受其影響,造成孵化率低,、致畸及發(fā)育不良等,。人體攝入過量汞后,神經(jīng)系統(tǒng),、腎臟及免疫系統(tǒng)等受到毒害,,對胎兒的影響尤其嚴(yán)重。不同形態(tài)汞對人體的危害程度不同,,有機(jī)汞特別是甲基汞脂溶性強(qiáng),、排出緩慢,生物毒性遠(yuǎn)大于無機(jī)汞和元素汞,。
生態(tài)地球化學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),,土壤中汞的富集并不一定都產(chǎn)生致命的生態(tài)地球化學(xué)環(huán)境危害事件。正確利用土壤汞總量結(jié)合形態(tài)分量進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量評估,,可提高生態(tài)地球化學(xué)系統(tǒng)安全性預(yù)測,、預(yù)警的科學(xué)性,減少人類對汞污染的過度恐懼,,維護(hù)社會穩(wěn)定,。
現(xiàn)代科學(xué)研究證明汞對生態(tài)環(huán)境的污染可控、可防,,已經(jīng)發(fā)生的汞污染是可以通過物理的,、化學(xué)的或生物技術(shù)進(jìn)行綜合治理,,清除或減輕汞對生態(tài)環(huán)境的侵害。
我國的環(huán)境保護(hù)與汞污染防治
2017年8月16日起《關(guān)于汞的水俁公約》正式生效,,我國開始禁止開采新的原生汞礦,,各地自然資源主管部門停止頒發(fā)新的汞礦勘查許可證和采礦許可證,并制定了一系列限制措施,,如禁止用汞,、汞化合物作為催化劑或使用含汞催化劑;禁止使用汞或汞化合物生產(chǎn)氯堿,;禁止生產(chǎn)含汞開關(guān)和繼電器,;禁止生產(chǎn)汞制劑,含汞電池等,。
同時,為了有效控制汞污染,,我國還采取下列積極措施,。
⑴參與國際汞污染防治合作,。
?、圃O(shè)置專業(yè)機(jī)構(gòu)。
?、墙⑾鄳?yīng)的法律法規(guī),。
⑷鼓勵研究新方法新技術(shù),,用于汞量減排和汞污染環(huán)境治理和恢復(fù),。
⑸投入資金支持開發(fā)研究測汞儀器設(shè)備,。目前,,我國市場上約有10余家測汞儀器生產(chǎn)商。我國測汞儀器主要為:原子吸收,、冷原子熒光,、平衡電橋、塞曼效應(yīng)原子吸收,。不同類型儀器各有特點,,可滿足不同領(lǐng)域,不同條件的測汞需要,。
?、誓壳埃覈臏y定方法有容量法,、分光光度法,、測汞儀法,、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法,、原子熒光光譜法,,與之相適應(yīng)的是我國還制定、頒布了大量汞測定行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和汞測定國家級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),。
?、藝医M織力量,多部門協(xié)作研制各類汞的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),。我國汞(Hg)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)門類齊全可以滿足國家科研,、生產(chǎn)、環(huán)境,、食品安全等方面的需要,,尤以地球化學(xué)汞(Hg)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究成果最為豐富,已獲得國家許可的多達(dá)137種以上,。
近年來,,我國已積極推動和開展汞污染成因研究,目的是通過系統(tǒng)的試驗和研究,,基本查明生態(tài)環(huán)境中汞污染現(xiàn)狀和成因,,研究探索生態(tài)環(huán)境中汞的遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律,為預(yù)防和治理汞污染提供科學(xué)參考和依據(jù),。
(作者單位:中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所)
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