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1、学号密级wwlx学校代码 14199分类号大亨由字FEPioneer College,Inner Mongolia University本科毕业论文（设计）农田土壤重金属汞污染的现状及防治措施进展教学部专业名称年 级学生姓名指导教师农田土壤重金属汞污染的现状及防治措施进展摘要随着我国的工业化和现代化的进程加快，环境问题日益显著，重金属污染进一步的 加剧。其中汞的毒性是最强的，汞污染对于土壤、农作物、人体和经济都有严重的影响。 尤其是对于土壤的危害根治严重。本文在综述国内外相关文献的基础上，对目前农田汞 污染的现状和防治进行了综述，该篇文章主要对汞污染的来源和防治做了简要的说明， 进一步的说明土
2、壤中汞金属的防治的紧迫性和实际意义，总结分析了目前我国汞污染的 现状和防治措施，同时对汞污染的防治技术发展动态作了一定的评述。关键词：农田土壤，汞，污染，防治AbstractWith the process of industrialization and modernization of our country, the environmental problems are becoming more and more obvious, and the heavy metal pollution is further intensified. Mercury toxicity is the
3、strongest, and mercury pollution has a serious impact on soil, crops, the human body and the economy. Especially for the serious harm to the soil. Based on related literature review at home and abroad on the basis of, on the current situation and prevention and control of mercury pollution in farmla
4、nd were reviewed, the article mainly on mercury pollution sources and control do brief description, further illustrate the prevention and cure of soil mercury metal urgency and practical significance, summarizes and analyzes the current mercury pollution in our country the status and control measure
5、s, also on mercury pollution prevention and control technology development made some comments.Keywords： farmland soil,mercury,contaminated,prevention and cure目录摘要1Abstract2前言2第一章农田土壤中汞污染的来源31.1 土壤母质释放31.2工农业生产及含汞废弃物排放31.3大气干湿沉降3第二章农田土壤重金属汞的存在形态5第三章农田土壤重金属汞的危害63.1汞对土壤的污染63.3汞对人体的危害7第四章 农田土壤重金属汞的防治与治理
6、84.1 土壤中进入污染源控84.2 土壤中汞金属污染的治理措施8第五章结论与展望10致谢11参考文献12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)、铁还原菌等变形菌作用下，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1。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
7、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，必须依靠相应的措施。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。第一章农田土壤中汞污染的来源1.1 土壤母质释放汞在地壳中自然形成，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. 581. 8 mg/kg，平均值估计为1. 1 mg/kg3，并且，有机质
8、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
9、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. 22 mg/kg，平均值为0.57 mg/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己经采取 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-
10、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囹。1.3大气干湿沉降自工业革命以来，随着人类活动的加剧，大气中的汞含量己经增加了3倍左右，当前，人每年约向大气中排放1960t汞。大气中的汞通过干湿沉降方式进入地表土壤，可 以被有机质吸附，从而在土壤表层富集。目前，己经有许多学者对大气汞干湿沉降进行 研究。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
11、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Hg。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。第二章农田土壤重金属汞的存在形态1. 汞以多种形态广泛存在于自然界中，在土壤中的汞主要以0、+1、+2价存在， 土壤中的汞形态比较复杂，有机质含量、土壤类型、温度、Eh、Ph等均会影响汞形态 转化、一般可根据其形态分为：金属汞、无机结合态汞和有机结合态汞，其中有机结合 态汞的毒性远远地大于无机汞，土壤中任何形式的汞（包括金属汞、无机汞和其他的有 机汞）均可以在一定的条件下转化成剧毒的甲基汞。因此，汞的甲
12、基化最受人的关注， 首先无机汞可以在微生物的作用下转化成有机汞，即无机汞在厌氧条件下主要形成二甲基汞，介质呈微酸性时，二甲基汞进一步转化 为脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累，并进入食物链造成人体危害：而在好样条 件下，则主要形成甲基汞2. 由于汞金属的在土壤中的存在形态多变，所以随着环境的Eh、Ph、配位体的不 同常有不同的价态化合态和结合态，而且形态不同汞金属的稳定性和毒性也不同，离子 态的毒性常常大于结合态；汞金属的有机态的毒性大于金属无机态；汞金属在环境中的 迁移转化几乎包括水体中已知的所有物理化学过程。其参与的化学反应有水合、水解、 溶解、中和、沉淀、络合、解离、氧化、还原、有机化
13、等，胶体化学过程有机离子交换、 表面络合、吸附、解吸、吸收、聚合、凝聚、絮凝等，生物过程有生物摄取、生物富集、 生物甲基化等，物理过程有分子扩散、湍流扩散、混合、稀释、沉积、底部推移、再悬 浮等。生物摄取汞金属是积累性的，各种生物，尤其是海洋生物，对汞金属都有较强的 吸附能力，其吸附系数课高达几十倍至几十万倍。因此，即微量重金属的存在也可能 构成污染。第三章农田土壤重金属汞的危害3.1汞对土壤的污染前面已经说过，在正常的土壤Eh和pH范围内，汞能以零价（单质）汞形态存在于土 壤中，是土壤中汞的重要特点。这是由于汞具有很高的电离势，转化为离子的倾向小于 其他金属。Hg二价离子在含有硫化氢的还原条
14、件下，将生成难溶性的硫化汞，所以有 人把硫化汞看作土壤汞化物的最终产物。当土壤溶液中氯离子浓度较高时，由于形成 HgCl2、HgCl3-络离子而使粘土矿物对汞离子的吸附减弱，使得土壤中汞浓度增大。还 有当土壤中有有机配位体也能使汞浓度增大，腐殖质对汞离子有很强的吸附交换能力， 致使土壤腐殖质部分的含汞量远高于矿物质部分的含汞量。在还原性条件及嫌气微生物 作用下，可将无机汞转化为甲基汞和二甲基汞。只要存在甲基络合体，在非生物作用下， 汞也可被甲基化。汞的甲基化不但大大加强了汞的毒性，而且加强了汞的迁移能力。如 甲基汞特别是二甲基汞较易发生大气和水迁移。由于汞是农作物生产的非必需元素，但易被农作物
15、所吸收，土壤中汞的含量稍有 增加，就会影响农作物的生长和发育，从而影响到农作物的产量和质量。其次通过食物 链危害人类的健康，重金属汞及其化合物的污染物之所以对人体健康威胁较大，是由于 它不仅不能被土壤微生物所降解，还可以通过食物链不断地在生物体内富集，甚至可将 其转化为毒害性更大的甲基化合物，对食物链中某些生物达到有害水平，最终在人休内 积累而危害健康，再者由于汞化合物的高度挥发性，所以它可以通过植物的蒸腾作用而 被释放到大气中去，事实上，空气中的汞就足汞的化合物挥发产生的，而且空气中汞含 量的大部分吸附在颗粒物上，最后归趋是进入海底沉积物，使得大气、水环境中汞含量 增多，使环境进一步恶化。3
16、.2汞对农作物的危害植物在吸收土壤汞的同时也会吸收大气汞，当植物汞源于大气汞中时其地上部分汞 的含量高于根部，而源于土壤汞时，则根部汞高于地上部，因此在研究土壤中的汞的植 物效应时，汞污染源区分很重要。土壤中的汞含量过高，不但引起汞在植物体内的积累， 还会对植物产生毒素，其症状主要为：根系发育不良，植株矮小，叶片、茎都有可能变 成棕色或者黑色，甚至死亡。汞抑制植物生长有许多的生理因素，如汞抑制硝酸还原酶 活性，影响无机氮转化成有机氮的速率；抑制叶绿素合成，破坏叶绿素结构，降低光合 速率等8-12。3.3汞对人体的危害重金属中以汞的毒性最大，无机汞盐引起的急性中度症状主要为急性肠胃炎症状， 如恶心、
