（环境科学专业论文）燃煤电厂和水泥厂大气汞排放特征研究.pdf

嘲黼 m a s t e rd i s s e r t a t i o no fs o u t h w e s tu n v i e r s i y t y c h a r a c t e r i z a t i o no f a t m o s p h e r i cm e r c u r y e m i s s i o n sf r o mc o a l - - f i r e dp o w e r p l a n ta n d c e m e n t p l a n t d i s c i p l i n e ：e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e d i r e c t i o n ：a t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t a lc h e m i s t r y s u p e r v i s o r ：a p r o f w a n gq i a n g p r o f w e is h i q i a n g p r o f x u ez h i g a n g c a n d i d a t e ：l iw e n j a n c h o n g q i n g c h i n a m a y , 2 0 1 1 本文受8 6 3 ，项目区域大气污染源识别与动态 源清单技术及应用( 2 0 0 6 a a 0 6 a 3 0 6 ) 和2 0 0 9 年公益性科研专项我国大气汞污染排放清单及 控制对策研究( 2 0 0 9 0 9 0 2 4 ) 的资助 目录 目录 摘要i a b s t r a c t 1 i l l l 文献综述1 1 1 研究背景1 1 1 1 汞的基本性质：3 1 1 2汞的危害4 1 1 3 我国大气汞污染的严重性5 1 2 汞典型污染源6 1 2 1 美国大气汞排放情况7 1 2 2我国大气汞排放情况9 1 3 国内外研究现状。1 l 1 3 1 燃煤电厂1 1 1 3 2 水泥厂1 7 ：!弓i 言1 9 2 1 立题背景。19 2 2 研究内容1 9 2 3 技术路线小2 0 3 材料和方法2l 3 1 测试对象。21 3 1 1 典型燃煤电厂一2 1 3 1 2 水泥厂。2l 3 2 测试方案2 2 3 2 1 燃煤电厂测试方案2 2 3 2 2 水泥厂测试方案2 3 3 3 烟气采样测试方法2 3 3 3 1 烟气参数测试方法。2 3 3 3 2烟气汞采样方法2 3 3 3 3 汞分析方法2 4 3 3 4 测试仪器。2 5 4 结果与讨论2 7 4 1 a 燃煤机组2 7 4 1 1 机组概况2 7 4 1 2 测试结果2 8 4 2 b 燃煤机组3 4 4 2 1 烟气参数3 4 l 西南大学硕士学位论文 4 2 2 输入输出物料中汞含量。3 6 4 2 3 烟气净化设备的汞通过率。3 7 4 3 燃煤电厂小结。3 8 4 3 1 燃煤机组各输入输出样品中汞含量3 8 4 3 2燃煤电厂烟气汞排放浓度3 8 4 3 3 燃煤电厂大气汞通过率3 9 4 3 4 燃煤电厂大气汞排放量3 9 4 4水泥厂4 0 4 4 1 a 水泥厂测试结果。4 1 4 4 2 b 水泥厂测试结果4 4 4 4 3 c 水泥厂测试结果。4 6 4 4 4 d 水泥厂测试结果4 7 4 5 水泥厂小结4 9 4 5 1 水泥厂各输入输出物料中汞含量一4 9 4 5 2 水泥厂单位产量气态汞排放强度5 0 4 5 3 水泥厂大气汞排放量5 0 5结论与建议5 3 5 1 结论5 3 5 2 本文研究的不足。5 4 5 3建议。5 4 参考文献5 5 摘要 燃煤电厂和水泥厂大气汞排放特征研究 环境科学专业硕士研究生李文俊 指导教师王强副教授 魏世强研究员 薛志钢研究员 摘要 由于汞的生物富集性、神经毒性和高挥发性而对全球人类产生危害，特别是对儿童和孕妇的危 害更加严重，因此联合国环境规划署( 切哑p ) 号召签署限制全球大气汞排放的国际文书，预计于 2 0 1 3 年下半年完成并制定法律文件。根据u n e p 、美国环保署和国内外学者研究，我国是全球大气 汞排放大国之一，主要大气汞排放源为燃煤电厂、铅锌冶炼厂和水泥厂等，在汞排放方面我国面临 着巨大的外交压力。为此，对燃煤电厂和水泥厂大气汞排放特征、排放规律的进一步研究，对于确 切了解、掌握大气汞排放清单、排放规律进而指导制定有关汞污染控制法律、法规，有效控制大气 汞排放，无疑具有重要的理论意义和实际意义。 本文选择了我国2 台燃煤机组和4 家水泥厂，用美国e p a 方法3 0 b 进行了烟道气汞排放特征 测试，并且同步采集测试了煤、灰、渣等固液样品，得出主要结论如下： l 、燃煤电厂的汞主要来自于煤燃烧的释放，并且煤中的汞几乎是全部释放进入烟气，输出物 料中脱硫石膏和静电除尘器底灰中的汞含量最高，省煤机灰、脱硫废水、渣中汞含量很低，由此可 知，燃煤中的汞大部分进入脱硫石膏和静电除尘器底灰中，另外一部分随烟气排入大气中； a )a 燃煤机组为3 0 万千瓦煤粉炉加低氮燃烧器，烟气净化设备有选择性催化还原、静电除 尘器和石灰石湿法脱硫系统；测试期间，此机组的燃煤平均汞含量为0 0 4 8 4 m g k g ，烟气中的气态 总汞含量分别为：除尘器前为4 7 3 t l g m 3 ，除尘器后( 脱硫前) 为4 3 1 t a g m 3 ，脱硫后为2 4 5 t a g m 3 。 a 燃煤机组大气汞绩效排放浓度为3 s t t g k w h 。 b )a 燃煤机组测试期间的固液气样品中的汞含量，结合测试期间的工况，得出此次测试的汞 两南大学硕+ 学位论文 质量平衡为7 9 6 。a 机组汞物质流分析得出：燃煤带入9 8 5 的汞，其次为脱硫工艺水1 2 ，石 灰石o 3 ；汞的主要去向为脱硫石膏带走3 6 7 ，除尘器底灰带走2 5 ，1 7 6 的汞随烟气排放进 入大气，炉渣和脱硫废水分别带走o ，1 和0 2 的汞。a 燃煤机组静电除尘器的汞通过率为7 5 ， 选择性催化还原+ 静电除尘器+ 湿法脱硫系统的气态汞通过率为1 7 8 。 c )b 燃煤机组为3 0 万千瓦煤粉炉，烟气净化设备有静电除尘器+ 湿法脱硫系统，第一次测试 期间，此机组的燃煤中平均汞含量为o 1 0 3 m g k g ，脱硫后烟气中的气态总汞含量为3 6 0 “g m 3 ，第 一次测试期间静电除尘器+ 湿法脱硫系统的气态汞通过率为2 1 7 。第二次测试期间，此机组的燃煤 中平均汞含量为0 0 6 2 m g k g ，脱硫后烟气中的气态总汞含量为3 0 6 “g r n 3 ，第二次测试期间烟气净 化设备的气态汞通过率为3 2 7 。b 燃煤机组静电除尘器+ 湿法脱硫系统的气态汞通过率平均为 2 7 2 。 2 、根据本次测试的燃煤电厂烟气净化设备气态汞通过率，结合我国2 0 0 8 年火力发电情况， 本文以全国煤炭平均汞含量为0 1 9 m g k g 计算，估算了2 0 0 8 年燃煤电厂气态汞排放量为1 2 4 3 吨。 3 、水泥厂的汞主要来自于煤的燃烧和生料的加热，各个水泥厂的燃烧煤种和原料配料不同， 所以各个水泥厂的汞排放因子差别很大。本次所有水泥厂均在正常工况下进行测试。本次测试的4 家水泥厂布袋除尘器的窑尾灰中平均汞含量高达8 3 3 m g k g ，可知布袋除尘器协同脱除了大量的汞。 本次测试立窑加布袋除尘器的水泥厂单位水泥产量的气态汞排放量为3 6 m g 汞t 水泥，3 家回转窑 加布袋除尘器的单位水泥产量的气态汞排放量分别为3 3 、1 2 、8 7m g 汞t 水泥，回转窑加布袋除尘 器的平均单位水泥产量的气态汞排放量为8 0m g 汞t 水泥。 4 、根据我国水泥厂发展状况，结合水泥厂排放因子，估算出我国水泥厂2 0 0 8 年排汞量约为 2 0 6 吨。 关键词：燃煤电厂水泥厂大气汞排放 a b s t r a c t c h a r a c t e r i z a t i o no f a t m o s p h e r i cm e r c u r y e m i s s i o n , f r o mc o a lf i r e dp o w e rp l a n tande1 s s l o n st r 0o a l - t l r eo w p l a n ta n c e m e n t p l a n t a p p l i c a n t f o rm a s t e r d e g r e e ：l iw e n j i l n s u p e r v i s o r ：a p r o f w a n gq i a n g p r o f w e is h i q i a n g p r o f x u ez h i g a n g a b s t r a c t b e c a m eo ft h eb i o a c ：c u m u l a t i o n , n e u r o l o g i c a lt o x i c i t ya n dh i g l lv o l a t i l i t yo fm e r c u r y , i t sh a r m f u lt o t h eg l o b a lh u m a n s ，e s p e c i a l l yc h i l d r e na n dp r e g n a n tw o m e n , a n dt h eu n i t e dn a t i o n se n v i r o n m e n t p r o g r a m m eo j n e p ) c a l l e df o rs i g n i n gt h ei n t e r n a t i o n a li n s t r u m e n t so fl i m i t i n gg i o b a la t m o s p h e r i c m e r c u r ye m i s s i o n s ，m o r e o v e r , i ti se x p e c t e dt om a k ei n t ol e g a ld o c u m e n t si nt h es e c o n dh a l f y e a ro f 2 0 1 3 a c c o r d i n gt ou n e p , t h eu n i t e ds t a t e se n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na g e n c ya n df o r e i g ns c h o l a r s ，c h i n ai s o n eb i gc o u n t r yo ft h eg l o b a la t m o s p h e r i cm e r c u r ye m i s s i o n s ，t h em a i ns o u r c e so fa t m o s p h e r i cm e r c u r y e m i s s i o n sa r ec o a l - f i r e dp o w e rp l a n t s ，l e a da n dz i n cs m e l t e r s ，c e m e n tp l a n t sa n ds oo n , s oc h i n ai sf a c i n g g r e a td i p l o m a t i cp r e s s u r ei nm e r c u r ye m i s s i o n s f o rt h i sr e a s o n , af u r t h e rr e s e a r c ho ft h et y p i c a l c h a r a c t e r i s t i c so fa t m o s p h e r i cm e r c u r ye m i s s i o n ss o l l g sa n de m i s s i o nr u l e s ，t h ep r e c i s eu n d e r s t a n d i n g a n dm a s t e r i n go fa t m o s p h e r i cm e r c u r ye m i s s i o nd e t a i l e dl i s t sa n de m i s s i o nm l 嚣，t h e ng u i d et h e d e v e l o p m e n to ft h em e r c u r yp o l l u t i o nc o n t r o ll a w s a n dr e g n l a t i o ma n dc o n t r o lt h ee m i s s i o no f a m a o s p h e r i cm e r c u r ye f f e c t i v e l y i ti su n d o u b t e d l yi m p o r t a n ti nt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a l t h i sp a p e rc h o o s e st h e2m a i nt y p e so fu n i t sa n df o u rc o a l - f i r e dc e m e n tp l a n t s ，m a k e su s eo ft h eu s e p am e t h o d3 0 bt ot e s tt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ef l u eg a sm e r c u r ye m i s s i o n s ，a n dc o l l e c ta n dt e s tt h e s a m p l e so fc o a l ，a s h , s l a ga n do t h e rs o l i d t h em a i nc o n c l u s i o n s a 他a sf o l l o w s ： 1 t h em e r c u r yo fc o a l - f i r e dp o w e rp l a n t sm a i n l yc o m ef r o mt h er e l e a s eb yc o a lc o m b u s t i o n , a n d a l m o s t10 0 o fm e r c u r yi nc o a lr e l e a s e di n t ot h ef l u eg a s ，t h em a i nd e s t i n a t i o ni st ot h ep r e c i p i t a t o ra s h , g y p s u m ，a n ds t a c ke m i s s i o n si n t ot h ea t m o s p h e r e ，t h em a i nc o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s ： i i i 西南大学硕士学位论文 a ) ac o a l f i r e dg e n e r a t i n gu n i ti s3 0 0 m wp u l v e r i z e dt ol o wn i t r o g e np l u sb u r n e r s ，f l u eg a s p u r i f i c a t i o ne q u i p m e n th a v es e l e c t i v ec a t a l y t i cr e d u c t i o n , e l e c t r o s t a t i cp r e c i p i t a t o r sa n dl i m e s t o n ew e t f g ds y s t e m ；d u r i n gt h et e s t i n gp e r i o d ，t h ea v e r a g em e r c u r yc o n c e n t r a t i o no f t h ec o a l - f u e dg e n e r a t i n gu n i t i s0 0 4 8 4 m g k g , t h et o t a lg a s e o u sm e r c u r yc o n c e n t r a t i o n si nt h ef l u eg a sw e r e 。b e f o r ee s pi s4 7 3 p g m 3 ， a f t e re s p ( b e f o r ew f o d ) i s4 31p g m ，a f t e rw f g di s2 4 5 p g m t h ec o n c e n t r a t i o no fa t m o s p h e r i c m e r c u r ye m i s s i o n sp e r f o r m a n c eo f ac o a l - f i r e dg e n e r a t i n gu n i ti s3 8 昭, k w h b ) t e s to fm e r c u r yc o n c e n t r a t i o ni nl i q u i d , s o l i da n dg a ss a m p l e so fac o a l f i r e du n i t , c o m b i n i n g w i t ht h ew o r k i n gc o n d i t i o n sd u r i n gt h et e s t , t h em a s sb a l a n c eo ft h em e r c u r yr e a c h e d7 9 6 u n i tad r a w m a t e r i a lf l o wa n a l y s i so fm e r c u r y ：c o a l - f i r e dt a k ei n t o9 8 5 o ft h em e r c u r y ，f o l l o w e db yd e s u l f u r i z a t i o n p r o c e s sw a t e r1 2 ，l i m e s t o n eo 3 ；3 6 7 o ft h em a i nd e s t i n a t i o no fm e r c u r yi sg y p s u m ，b o t t o ma s ho f e s pt a k ea w a y2 5 o f i t , 1 7 6 o f t h em e r c u r ye m i ti n t ot h ea t m o s p h e r ew i t ht h ef l u eg a s w a s t es l a ga n d s u l f u r , r e s p e c t i v e l yt a k ea w a y0 1 a n d0 2 o ft h em e r c u r y w i t ht h ee s po fa c o a l f i r e du n i t , m e r c u r y e f f i c i e n c yo fc o l l a b o r a t i v er e m o v a li s2 5 ( e m i s s i o nf a c t o ri s7 5 ) ，e m i s s i o nf a c t o ro fs e l e c t i v ec a t a l y t i c r e d u c t i o n + e s p + w e tf g ds y s t e m so fg a s e o u sm e r c u r yi s17 8 c ) bc o a l f i r e du n i ti s3 0 0 m wp u l v e r i z e d ，f l u eg a sp u r i f i c a t i o ne q u i p m e n th a v ee s pa n dw e tf g d s y s t e m t h ef i r s tt e s tp e r i o d , t h ea v e r a g em e r c u r yc o n c e n t r a t i o no ft h ec o a li s 0 10 3 m g k g , t h et o t a l g a s e o u sm e r c u r yc o n c e n t r a t i o n i s3 6 0 1 上g m a f t e rt h ew f g d ，d u r i n gt h ef i r s tt e s tp e r i o d , e m i s s i o nf a c t o r s o fg a s e o u sm e r c u r yo fe s p + w e tf g ds y s t e mi s2 1 7 d u r i n gt h es e c o n dt e 瓯t h ea v e r a g em e r c u r y c o n c e n t r a t i o ni nc o a li s0 0 6 2 m g k g ，t o t a lg a s e o u sm e r c u r yc o n c e n t r a t i o n ( i nf l u eg a s ) i s3 0 6 p g m a f t e r w f g d ，d u r i n gt h es e c o n dt e s t , e m i s s i o n sf a c t o ro fg a s e o u sm e r c u r yo ff l u eg a sp u r i f i c a t i o ne q u i p m e n ti s 3 2 7 t h ea v e r a g ee m i s s i o nf a c t o ro fg a s e o u sm e r c u r yo fe s p + w e tf g d s y s t e mo fbc o a l - f i r e du n i ti s 2 7 2 2 a c c o r d i n gt oe f f i c i e n c yo ft h i st e s to ft h ec o a l f i r e dp o w e rp l a n tf l u eg a sp u r i f i c a t i o ne q u i p m e n t a n dm e r c u r yr e m o v a l ，a n dc o m b i n i n gw i t ht h es i t u a t i o no fo u r c o u n t r y st h e r m a lp o w e r i n2 0 0 8 a c c o r d i n g t ot h ea v e r a g em e r c u r yc o n c e n t r a t i o no ft h ec o a li so 1 9 m g k g t h i sp a p e re s t i m a t et h em e r c u r ye m i s s i o n s o fg a sf i r e dp o w e r p l a n ti n2 0 0 8i s1 2 4 3t o n s 3 t h em e r c u r yo fc e m e n tp l a n tm a i n l yc o m ef r o mc o a lc o m b u s t i o na n dt h eh e a to fr a wm a t e r i a l b e c a u s et h ei n g r e d i e n t so fc o a lc o m b u s t i o na n dr a wm a t e r i a l so fc e m e n tp l a n t sa r ed i f f e r e n t , m e r c u r y e m i s s i o nf a c t o r so f e a c hc e m e n tp l a n ta r ed i f f e r e n t t h ea v e r a g em e r c u r yc o n t e n ti nl 【i l i la s ho ft h ef o u r c e m e n tp l a n t s d u s tb a gi su pt o8 3 3 m g k gi nt h et e s t i ts h o w st h eb a gf i l t e rr e m o v el a r g ea m o u n to f m e r c u r y t h ee m i s s i o no fg a s e o u sm e r c u r yo fc e m e n tp r o d u c t i o no fc e m e n tp l a n t sw i t hs h a 丘k i l n sa n db a g f i l t e r si s3 6 m g to fc e m e n t ，t h eg a s e o u sm e r c u r ye m i s s i o no f3p l a n t s c e m e n tu n i tp r o d u c t i o nw i t hr o t a r y k i l ma n db a gf i l t e r s ，r e s p e c t i v e l y , i s3 3 ，1 2 ，8 7 r a gh g tc e m e n t , t h ea v e r a g eg a s e o u sm e r c u r ye m i s s i o no f u n i tc e m e n tp r o d u c t i o no fr o t a r yk i l n sw i t hb a gf i l t e r si s8 0m gh g tc e m e n l a b s t r a c t 4 a c c o r d i n gt ot h ed e v e l o p m e n to fc e m e n tp l a n t si nc h i n a , i te s t i m a t e st h ec u r r e n ts i t u a t i o no f o u r c o u n t r y sp l a n t s w i t ht h ee m i s s i o nf a c t o r so fc e m e n tp l a n t s ，i ts h o w s t h em e r c u r ye m i s s i o no fc h i n a s c e m e n tp l a n t si s2 0 6t o n si n2 0 0 8 k e y w o r d s ：c o a l - f n e dp o w e rp l a n t c e m e n tp l a n ta t m o s p h e r i cm e r c u r ye m i s s i o n v 西南大学硕士学位论文 第1 章文献综述 1 文献综述 1 1 研究背景 汞是一种自然存在的重金属元素，既不会创造也不会消失，在生态圈中的总量保持 恒定；自工业革命以来，人类活动加快了汞在大气、水体、地壳土壤和生物体中的重新 分布l l j 【2 j 。地壳中汞总量达1 6 0 0 亿吨，9 9 9 8 里稀疏的分散状态，0 0 2 富集在可以开 采的汞矿床中【3 l 。1 9 9 7 年的一份评估表明全球所有排放源每年输入大气中的汞量为5 5 0 0 吨，包括自然、人为、海洋排放等【2 j 。2 0 0 5 年估计全球每年从自然源和人为源排放进入 大气的汞量为7 7 1 0 吨 4 1 。 排放进入大气的汞来自于人为源、自然源、生物和地质过程的再释放【5 1 。自然源排 汞量大概占目前全球大气汞总排放量的l 3 ，包括火山喷发、海洋排放等，直接和间接 人为源排放量占2 3 ( 间接人为源排放是指历史人为排放的沉积物再释放) 。最初排放进 入土壤、水和其他地表环境中的汞能重新释放进入大气。当前在环境中循环的汞很大部 分是历史上人为排放的。 汞能在大气中存留一年以上，汞长距离传输模拟表明美国人为源排放汞量大约有 1 3 通过干湿沉降留在美国国内，剩下的2 3 被传输到国外从而进入全球汞库【2 】。 汞是一种高毒性的人体非必需元素，f l - 十世纪5 0 年代日本水俣病事件以来，汞 及其化合物的生物地球化学循环受到科学家们的关注，对汞的污染源、污染水平以及汞 在环境中的迁移转化规律进行了一系列研究，认识了汞在环境中特别是水环境中的富 集、转化作用给人类健康与安全带来的风险，2 0 世纪8 0 年代后，人们又发现，全球性 环境汞含量的增高与大气汞含量逐年升高有关，而大气汞来源于自然源燃烧释放和人为 源排放，随着化石燃料燃烧、金属冶炼和水泥生产等人为过程不断向大气释放大量的汞， 经大气扩散而形成全球性污染物，导致全球范围内汞本底逐年增加，环境汞污染加剧【6 】o 美国地质调查局( u s g s ) 的p a u lf s c h u s t e r 等人在北美怀俄明州的u p p e rf r e m o n t 冰川上采集了9 7 个冰芯样品，这些冰芯样品记录着1 7 2 0 年到1 9 9 3 年大气汞沉积量。 冰芯的不同深度代表不同的年份，不同深度冰川中的汞含量如图1 1 所示，汞含量高峰 值分别出现在1 8 0 0 年t a m b o r a 火山喷发、1 8 5 0 年至1 8 8 4 年期间淘金热、1 8 8 3 年k r a k a t a u 火山喷发、1 9 4 0 年至1 9 4 5 年第二次世界大战全面爆发、1 8 8 0 年到现在的工业革命、1 9 8 0 年m ts th e l e u s 火山爆发，近年来由于人们认识到大气汞的危害性而逐步控制大气汞排 放，所以冰川中大气汞的沉积量逐年降低，但是2 0 0 0 年的冰川大气汞沉积量仍然远远 高于1 8 0 0 年之前的背景值。研究结果表明：在过去的2 7 0 年间，人为源输入5 2 ，火 山为6 ，自然源为4 2 ；在过去的1 0 0 年间，人为源的贡献率为7 0 1 7 1 。 两南大学硕十学何论文 量!lm n i 鼍曼量曼曼皇曼曼皇曼曼曼曼皇曼曼皇曼曼曼量皇曼曼量曼皇曼曼鲁曼曼曼曼皇曼曼量曼曼曼曼皇曼曼皇曼曼曼量皇寰 图1 - 1 f i g u r e1 1a t m o s p h e r i cm e r c u r yd e p o s i t i o nc o r r e s p o n d st ov o l c a n i ca n da n t h r o p o g e n i ce v e n t so v e rt h e p a s t2 7 0y e a r s 大气中汞含量的高低是体现某一地区表牛环境中汞污染水平的关键【8 】【9 】【1 们。汞在大 气中_ 辛要以元素汞( h 妒) 、活泼的氧化态汞( h 矿+ ) 和颗粒态汞( h g p ) 三种形态存在， 其中元素汞是大气汞的主要部分，约占9 5 t 。元素汞蒸气能很快地穿过肺，但是很 难穿过胃肠道，一旦元素汞被人体吸附，将很快再分布，它能穿过胎盘和血脑屏障【l 引。 汞污染是一个全球性的问题。2 0 0 9 年2 月在肯尼亚召丌的联合国环境规划署 ( u n e p ) 第2 5 届理事会上，关于汞污染防治应形成具有全球约束力的法律文件问题 已达成共识，由联合国建立的谈判进程将从2 0 1 0 年丌始，并力求在2 0 1 3 年前后完成制 定法律文件的相关工作，这标志着汞污染防治的全球行动已纳入同程【l3 1 。 表l - iu n e p 汞公约谈判背景及进展 t a b l e1 1b a c k g r o u n da n dp r o g r e s so ft h ei n t e r g o v e r n m e n t a ln e g o t i a t i n gc o m m i t t e e 时间进程 l 卿1 2 1 9 9 8 2 1 1 2 0 0 3 2 2 巴塞尔公约任何含汞或汞化合物及其被污染的物质均视为有毒有害物质 鹿特丹公约对农药使用的无机汞化合物、烷基汞化合物、烷氧基汞化合物等有害的化学品采 取进出口管制 第2 1 次u n e p 理事会决定在全球范围内对汞污染现状开展调查评估 第2 2 次u n e p 理事会尽快在国家、区域和全球采取进一步行动，包括考虑制定具有法律约束力 的国际文书等办法管制汞污染 第2 3 次u n e p 理事会决定开发汞污染防治工作计划，准备和发布关于汞生产、需求和贸易的报 告 第2 4 次u n e p 理事会启动了全球伙伴关系计划，确定了全球汞污染防治的七个优先领域 第1 章文献综述 2 0 0 9 2 2 0 1 0 6 2 0 1 1 1 2 0 1 1 1 0 2 0 1 2 6 2 0 1 3 1 2 0 1 3 年下半年 第2 5 次吣理事会同意成立政府间谈判委员会，就起草一项旨在治理汞污染的具有法律约束 力的国际文书开展谈判 政府间谈判委员会第一次会议通过了谈判委员会意事规则，进行了全面政策交流和立场阐述 政府间谈判委员会第二次会议讨论公约框架和资金技术援助及遵约机制 政府间谈判委员会第三次会议 政府间谈判委员会第四次会议 政府间谈判委员会第五次会议 举行公约签署的外交全权代表会议 1 1 1 汞的基本性质 汞，俗称水银，原子序数8 0 ，是唯一在标准状态( 温度和压力) 下呈液体的金属， 凝固点为3 8 8 3 ，沸点为3 5 6 7 3 。汞在世界上大多以朱砂( 硫化汞) 的形式存在( 朱 砂通常是朱红色颜料的原料) ，通常经过还原朱砂获得汞。汞一般用在温度计、气压计、 血压计、浮阀、一些电子开关或者一些科学仪器中，因为汞元素的毒性，所以逐步淘汰 水银体温计和水银血压计，使用填装酒精、基于热电偶的仪器代替。汞还用在荧光灯： 电流通过汞蒸气，产生短波紫外光，导致荧光灯内壁上的荧光剂产生可见荧光，由于荧 光灯是用电激发汞原子，所以比普通白炽灯发光效率高。 1 5 0 0 年2 0 0 0 年间，全球大约从矿物中冶炼了1 0 0 万吨的金属汞，大约一半的金属 汞被用来冶炼金和银【l 4 。 图1 - 2 全球历史炼汞量以及两大汞矿( a l m a d e n + i d r i j a ) 的产汞量【1 4 】 f i g 1 - 2c o b a l ，h i s t o r i cp r i m a r yp r o d u c t i o no f h 岛a n dt h et o t a lc o n t r i b u t i o nf r o mt h et w om a i nm i n i n g s i t e si ne u r o p e ，a l m a d e ni ns p a i na n di d r i j ai np r e s e n t - d a ys l o v e n i a 3 西南大学硕士学位论文 环境中汞主要有三种价态，即h 酽、h 9 1 + 、h 9 2 + ，后两种价态又可以形成多种化合 物，h ，具有挥发性，在环境中相对稳定，离子态汞中，h 9 2 + 与无机配位体如c 1 、s 厶、 c n 、o h 。等结合形成稳定的络合物，也能与有机化合物如烷基化合物、腐殖酸等生成 一系列稳定的化合物，而h 9 1 + 多数以二聚体( h 9 2 2 + ) 的形式存在【6 】。 不同形态汞的物理化学性质差异较大，如蒸气压、溶解度和亨利系数变化了几个数 量级，不同化学形态的汞具有不同的物理、化学、生物特性和不同的环境迁徙能力，所 具有的环境意义也不n t b l 。 表1 3 汞及其主要化合物的物理化学性质 3 1 t a b l e1 - 3p h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so fm e r c u r ya n di t sm a i nc o m p o u n d s 1 1 2 汞的危害 汞能损害儿童大脑的发育。金属汞慢性中毒的临床表现，主要是神经性症状，如头 痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调等；大量吸入汞蒸气会出现急性中毒， 其症候为肝炎、肾炎、尿血和尿毒等【l 引。日本由于汞污染造成震惊世界的水俣病，这 类病症是由乙炔法生产氯乙烯和乙醛时使用汞盐作催化剂，汞盐随生产废水排出而积累 在污泥中，被微生物作用转化为甲基汞，并随水生生物食物链传递而使甲基汞进入鱼体、 贝类进而通过食物链造成人体汞中毒【l 酗。对沿海居民( 比如香港) 来说，鱼类消费是 主要的汞暴露途径，但是在一些大气汞污染严重的城市( 比如贵阳) ，吸入是另外一个 主要的暴露途径【17 1 。水生生态系统中的汞污染以及随后的汞甲基化问题是一个重要的 全球环境问题；在区域和全球尺度上，汞污染的主要机