大气、土壤和水体汞污染严重 引世界性高度关注
[2013/8/27]
在中国所面临的一系列环境问题中，汞污染问题是一个特殊的、广受世界关注的热点问题之一。在历经四年的艰苦谈判之后，今年1月19日，有关汞问题的政府间会议在瑞士再次召开，包括中国在内的140多个国家的政府谈判代表就限制使用汞的新公约《水俣汞公约》最终达成了一致。公约在汞的生产、流通、使用和排放等多方面进行了限制，将于今年10月在日本熊本县举行的会议上正式通过。
大气、土壤和水体等环境介质汞污染严重
长期大规模矿产开采/冶炼、部分行业对汞使用量的大量需求以及燃煤发电等行业的持续排放，导致了中国大部分地区大气、土壤和水体环境中的汞含量普遍偏高。监测数据表明，中国城市地区的气态总汞浓度(5.4-18.4 ng m-3)明显高于偏远地区(2.7-7.5 ng m-3)，且二者均远高于欧美同类型地区的大气汞浓度。对于城镇而言，工业污染源(火电厂、水泥厂、垃圾焚烧等)和家庭居民活动(如家用燃煤、机动车辆排放等)的汞释放是造成大气汞浓度偏高的重要原因;而偏远地区的大气汞主要受区域性汞排放的影响。
各个地区由于当地地质背景差异土壤汞含量会有不同的浓度范围。就目前比较有限的数据而言，中国城镇土壤总汞平均浓度(0.2-0.7 mg/kg)和各地农业土壤汞平均含量(0.1-0.5mg/kg)显著高于偏远地区背景浓度(0.02-0.2mg/kg)，但整体普遍低于中国土壤环境标准II类土壤标准限值(1mg/kg，即对农业用地的最大汞含量限制值)。土壤汞污染比较严重的现象主要还是发生在矿产(尤其汞矿)开采冶炼区域，这些区域土壤总汞含量不仅普遍超标，而且影响区域面积较广。其中，矿区土壤污染除了汞的问题以外，重金属污染元素超标的现象同样值得关注，这也正是中国推出《重金属污染综合防治“十二五””规划》的重要原因。
发达国家是汞排放大户
汞的开采、使用及排放是一个历史的累积过程，目前全球环境中分布的汞有很大一部分来自历史因素。因此，在谈及各个国家和地区对全球汞排放贡献率的问题时，理应用历史的眼光辩证地区别对待。遗憾的是，目前大部分国外(包括我们国内部分)媒体的报道总是简单片面地冠以“中国汞的生产、使用和排放量全球第一”或“中国是世界上汞的生产、使用和排放大国”等等，却很少强调西方发达国家才是历史上对全球汞排放扮演主要角色的这一重要却极容易被忽略的信息，从而可能对公众产生误导，并对中国的环境外交造成不利的国际舆论。
和工业革命前相比，工业革命后人为活动汞释放强度的不断增加已经导致大气汞浓度显著升高。目前全球大气汞的含量水平较工业革命前平均增加了约3倍左右。需要指出的是，正是经历了工业革命的西方发达国家和地区才是这一变化的直接贡献者。据估算，西方国家和地区在过去的前100多年中累积的排汞量就高达20多万吨，而中国则几乎为零。在上世纪80年代，美国等西方发达国家随着环境意识的觉醒普遍开始采取措施减少汞的排放。在此背景下，尽管中国已经在限制汞使用和排放方面做出了巨大努力，但由于煤电和有色金属冶炼等工业活动对汞需求量的持续增长，在发达国家排放量下降的背景下，中国近几年的人为排汞量在全球排放中的比重持续增大，每年达到600吨左右，被认为是全球第一。然而，这一数值和和西方的20多万吨相比仍然存在很大差距。
国内将重点整治也要因地制宜
中国的汞污染问题涉及采矿、发电、钢铁、有色、水泥、化工等众多行业，其中燃煤和有色金属冶炼是使用和排放的两大重点行业。一些行业如PVC/VCM生产行业的无汞触媒技术研发和应用尚不成熟。对于燃煤行业汞排放，中国“缺油、贫气、富煤”的能源结构决定了中国彻底实现能源结构的调整将是一个长期的过程。因此，在现阶段只能采取分步骤、有计划地逐步推进的减排方针，最终达到以燃煤电力行业和有色金属冶炼行业为重点控制领域，全面推进石化、钢铁、水泥等行业汞污染排放的大力削减。此外，中国的环境汞污染具有自身的规律和特征，不能简单照搬国际经验。而应该在现有研究基础上，因地制宜，综合平衡好投入与效益之间的矛盾。
目前，汞矿是重点需要开展汞污染场地修复的区域。中国急需针对汞及其他重金属污染问题，编制全国性的污染场地名录和制定目标值。虽然具体的土壤污染面积不得而知，但涉及数量应该不容乐观。单就汞矿区域而言，作为产汞大省的贵州就有12座。而其中万山汞矿区受影响的污染范围如果以土壤标准最大限制值1.5mg/kg作为标准，估计至少也有数百平方公里范围。
就汞矿区域的治理而言，按照“源头控制”的原则和思想，重点应该对早期直接暴露于空气的尾矿废渣堆进行处置。根据最新的调研情况，目前万山汞矿区的绝大部分尾矿废渣堆均采取了相关工程措施进行了覆盖，但是具体施工和监管部门应该重视“覆盖膜技术”的应用，涉及场地坡度陡峭而影响覆盖膜的固定等施工难度因素完全可以通过顶端反扣后固定或其他工程措施予以改进和弥补。汞矿废渣堆向当地环境汞的释放除了地下渗流和地表径流等途径外，还能通过地表直接向大气进行排放，而当地农作物(如蔬菜)中的汞含量除了部分来自根部吸收以外，更多的汞是通过叶面直接从空气中吸收的。因此，通过“覆盖膜技术”降低尾矿废渣堆的大气汞释放相当重要。
至于汞矿区汞污染土壤的修复，由于涉及面积广和修复后利用价值较低，因此选择治理技术方案时必须优先考虑成本效益。此外，还要考虑污染转移问题，如焚烧方法就需要考虑到包括汞及其他有毒物质的污染转移问题(如二噁英的排放)等。对于汞矿区域的土壤汞污染修复的最佳可行技术最可能的备选方案可能还是植物修复技术、植物固定技术(或与其他技术的联用)相对比较适宜，虽然这种方法修复效率较低和周期较长但成本相对低廉适合大面积推广应用。
大气、土壤和水体等环境介质汞污染严重
长期大规模矿产开采/冶炼、部分行业对汞使用量的大量需求以及燃煤发电等行业的持续排放，导致了中国大部分地区大气、土壤和水体环境中的汞含量普遍偏高。监测数据表明，中国城市地区的气态总汞浓度(5.4-18.4 ng m-3)明显高于偏远地区(2.7-7.5 ng m-3)，且二者均远高于欧美同类型地区的大气汞浓度。对于城镇而言，工业污染源(火电厂、水泥厂、垃圾焚烧等)和家庭居民活动(如家用燃煤、机动车辆排放等)的汞释放是造成大气汞浓度偏高的重要原因;而偏远地区的大气汞主要受区域性汞排放的影响。
各个地区由于当地地质背景差异土壤汞含量会有不同的浓度范围。就目前比较有限的数据而言，中国城镇土壤总汞平均浓度(0.2-0.7 mg/kg)和各地农业土壤汞平均含量(0.1-0.5mg/kg)显著高于偏远地区背景浓度(0.02-0.2mg/kg)，但整体普遍低于中国土壤环境标准II类土壤标准限值(1mg/kg，即对农业用地的最大汞含量限制值)。土壤汞污染比较严重的现象主要还是发生在矿产(尤其汞矿)开采冶炼区域，这些区域土壤总汞含量不仅普遍超标，而且影响区域面积较广。其中，矿区土壤污染除了汞的问题以外，重金属污染元素超标的现象同样值得关注，这也正是中国推出《重金属污染综合防治“十二五””规划》的重要原因。
发达国家是汞排放大户
汞的开采、使用及排放是一个历史的累积过程，目前全球环境中分布的汞有很大一部分来自历史因素。因此，在谈及各个国家和地区对全球汞排放贡献率的问题时，理应用历史的眼光辩证地区别对待。遗憾的是，目前大部分国外(包括我们国内部分)媒体的报道总是简单片面地冠以“中国汞的生产、使用和排放量全球第一”或“中国是世界上汞的生产、使用和排放大国”等等，却很少强调西方发达国家才是历史上对全球汞排放扮演主要角色的这一重要却极容易被忽略的信息，从而可能对公众产生误导，并对中国的环境外交造成不利的国际舆论。
和工业革命前相比，工业革命后人为活动汞释放强度的不断增加已经导致大气汞浓度显著升高。目前全球大气汞的含量水平较工业革命前平均增加了约3倍左右。需要指出的是，正是经历了工业革命的西方发达国家和地区才是这一变化的直接贡献者。据估算，西方国家和地区在过去的前100多年中累积的排汞量就高达20多万吨，而中国则几乎为零。在上世纪80年代，美国等西方发达国家随着环境意识的觉醒普遍开始采取措施减少汞的排放。在此背景下，尽管中国已经在限制汞使用和排放方面做出了巨大努力，但由于煤电和有色金属冶炼等工业活动对汞需求量的持续增长，在发达国家排放量下降的背景下，中国近几年的人为排汞量在全球排放中的比重持续增大，每年达到600吨左右，被认为是全球第一。然而，这一数值和和西方的20多万吨相比仍然存在很大差距。
国内将重点整治也要因地制宜
中国的汞污染问题涉及采矿、发电、钢铁、有色、水泥、化工等众多行业，其中燃煤和有色金属冶炼是使用和排放的两大重点行业。一些行业如PVC/VCM生产行业的无汞触媒技术研发和应用尚不成熟。对于燃煤行业汞排放，中国“缺油、贫气、富煤”的能源结构决定了中国彻底实现能源结构的调整将是一个长期的过程。因此，在现阶段只能采取分步骤、有计划地逐步推进的减排方针，最终达到以燃煤电力行业和有色金属冶炼行业为重点控制领域，全面推进石化、钢铁、水泥等行业汞污染排放的大力削减。此外，中国的环境汞污染具有自身的规律和特征，不能简单照搬国际经验。而应该在现有研究基础上，因地制宜，综合平衡好投入与效益之间的矛盾。
目前，汞矿是重点需要开展汞污染场地修复的区域。中国急需针对汞及其他重金属污染问题，编制全国性的污染场地名录和制定目标值。虽然具体的土壤污染面积不得而知，但涉及数量应该不容乐观。单就汞矿区域而言，作为产汞大省的贵州就有12座。而其中万山汞矿区受影响的污染范围如果以土壤标准最大限制值1.5mg/kg作为标准，估计至少也有数百平方公里范围。
就汞矿区域的治理而言，按照“源头控制”的原则和思想，重点应该对早期直接暴露于空气的尾矿废渣堆进行处置。根据最新的调研情况，目前万山汞矿区的绝大部分尾矿废渣堆均采取了相关工程措施进行了覆盖，但是具体施工和监管部门应该重视“覆盖膜技术”的应用，涉及场地坡度陡峭而影响覆盖膜的固定等施工难度因素完全可以通过顶端反扣后固定或其他工程措施予以改进和弥补。汞矿废渣堆向当地环境汞的释放除了地下渗流和地表径流等途径外，还能通过地表直接向大气进行排放，而当地农作物(如蔬菜)中的汞含量除了部分来自根部吸收以外，更多的汞是通过叶面直接从空气中吸收的。因此，通过“覆盖膜技术”降低尾矿废渣堆的大气汞释放相当重要。
至于汞矿区汞污染土壤的修复，由于涉及面积广和修复后利用价值较低，因此选择治理技术方案时必须优先考虑成本效益。此外，还要考虑污染转移问题，如焚烧方法就需要考虑到包括汞及其他有毒物质的污染转移问题(如二噁英的排放)等。对于汞矿区域的土壤汞污染修复的最佳可行技术最可能的备选方案可能还是植物修复技术、植物固定技术(或与其他技术的联用)相对比较适宜，虽然这种方法修复效率较低和周期较长但成本相对低廉适合大面积推广应用。
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