含汞廢水污染特征及其污染防治措施

汞是一種具有揮發性的有毒重金屬元素，是在常溫、常壓下唯一以液態形式存在的金屬，呈銀白色，化學性質穩定，不溶于酸也不溶于堿，常溫下即可蒸發。汞具有熔點低、比重大、沸點高、導電性能好，以及均勻的膨脹系數等特點，使其在工業、農業、科學技術、交通運輸、醫藥衛生和國防等領域中得到廣泛應用。

汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒，尤見甲基汞的毒性最強。汞是具有持久性、易遷移性和高度生物蓄積性的化學品，環境中各種形態的汞均可在一定條件下轉化為劇毒的甲基汞，汞還可長距離傳輸、遠距離沉降，易造成跨界污染，成為區域性問題，聯合國環境規劃署已將其列為全球性污染物。

水體中汞的來源、存在形態

我國是存在原生汞生產的國家，原生汞在我國的需求量很大并被廣泛使用，但汞礦的開采卻帶來了巨大的環境風險。我國汞生產、使用及排放現狀不容樂觀。

水體中汞的來源主要是由于人們對汞處理應用不當，或者汞礦、金礦、氯堿化工廠回收貴金屬、有色金屬冶煉廠、農藥廠、電池、日光燈管，以及體溫計等的生產，另外，制藥、化妝品企業、醫院實驗室等也有一定量的含汞廢水的排放，含汞污染物主要存在于排污口附近的底泥和懸浮物中。

廢水中的汞除無機汞狀態外，還以各種有機化合物形式存在。環境中任何形式的汞（金屬汞、無機二價汞、芳基汞和烷基汞等），在一定條件下，均可轉化為具有劇毒的甲基汞。甲基汞有一甲基汞和二甲基汞。1967年，瑞典學者S·Jensen和Jerndov等指出淡水水體底泥中厭氧細菌可使無機汞甲基化，形成一甲基汞和二甲基汞。日本學者研究發現，在水中有醋酸、乙醛、甲醇、乙醇、木醇等有機化合物共存時，經紫外線、日光照射后產生甲基游離基可使氯化汞甲基化。

水環境中汞的危害

20世紀50年代，震驚世界的八大公害事件之一“水俁病”，就是由于一家乙醛廠排出的廢水中含有甲基汞，廢水排入水俁灣，甲基汞在魚體內富集，人們長期食用含甲基汞的魚類，引起人體中樞神經系統發生病變。這次日本水俁病共造成5172人患病，730人死亡。1972年，伊拉克用甲基汞和乙基汞殺菌劑處理種子而發生的汞中毒事件中有459人死亡。

有研究證明，元素汞和有機汞化合物可能對人體腎臟和免疫系統產生危害，而甲基汞可以對神經系統和心腦血管造成威脅。甲基汞具有在食物鏈中的富集能力，最終進入人體，對人類的身體健康造成影響，因此，水環境中汞污染的危害越來越引起人們的擔心。

廢水中汞的控制技術

目前，含汞廢水的處理方法有：沉淀法、電解法、離子交換法、活性炭吸附法和組合工藝處理法。

（1）沉淀法。沉淀法分為混凝沉淀法和硫化沉淀法兩種。混凝沉淀法的原理是在含汞廢水中加入混凝劑（石灰、鐵鹽、鋁鹽），在pH為8～10的弱堿性條件下形成氫氧化物絮凝體，利用絮凝體，使汞沉淀析出。一般鐵鹽效果較鋁鹽好。硫化沉淀法是報道較多的一種沉淀法。該方法是將硫化鈉投入含汞廢水中，生成溶度極小的硫化汞而將汞從溶液中除去。采用硫化鈉處理青島電池廠含汞廢水的生產性試驗，處理結果顯示廢水中含汞量低于國家標準，效果較好，沉渣化學性質穩定，可在中小型化工行業推廣。硫化沉淀法被廣泛應用在美國等國家的氯堿廠控制汞污染。該方法適用處理不同濃度、不同種類的汞鹽，汞離子濃度較高時，應首選化學沉淀法。據報道，沉淀法汞的去除率可達95%～99.9%。

該方法的不足之處：一是易引起水質硬化，對含低濃度汞的廢水處理不徹底，易導致二次污染。二是受沉淀劑、環境條件和工藝控制參數的影響，出水濃度很難達到排放標準，因此還需要進一步處理。

（2）電解法。電解法是利用金屬的電化學性質，在直流電作用下，汞化合物在陽極離解成汞離子，在陰極還原成金屬汞，而除去廢水中的汞。該方法適合處理含高濃度無機汞廢水。該方法的缺點是水中的汞離子濃度不能降得很低，電耗較大，投資成本高，容易產生汞蒸氣，形成二次污染。

（3）離子交換法。離子交換法是在離子交換器中進行，用大孔巰基離子交換樹脂吸附含汞廢水中的汞離子。樹脂上的巰基對汞離子有很強的吸附能力，吸附在樹脂上的汞，可用濃鹽酸洗脫，定量回收。

離子交換法與沉淀法和電解法相比，它適合處理低濃度含汞的廢水。研究表明，先經一級處理再用離子交換法進行處理，離子交換效果最佳。離子交換法處理含汞廢水后無機汞的最低出水含量為1～5微克每升。該方法受廢水中雜質的影響，以及交換劑品種、產量和成本的限制。

（4）活性炭吸附法。活性炭吸附法是比較成熟的含汞廢水處理方法。它能有效地吸附廢水中的汞，我國有些工廠已用此法處理含汞廢水，但該法價格昂貴，而且只適用于處理低濃度的含汞廢水。廢水濃度過高時，可先進行一級處理，再用活性炭吸附處理。

影響活性炭吸附處理效果的因素較多，包括廢水與吸附劑的接觸時間、活性炭的結構和孔隙大小、廢水中汞的初始形態和濃度、活性炭的用量和形式等。廢水的pH值和溫度對活性炭的吸附也有影響。活性炭一般在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應通常是放熱反應，因此溫度低對吸附反應有利。活性炭對有機汞的脫除作用比對無機汞更為有效。用活性炭處理含汞較高的廢水，處理效率為85%～99%。

該種處理方法的缺點：活性炭的供應比較緊張，再生設備少，再生費用高。

（5）組合處理技術的應用。采用“硫化物沉淀法-混凝法-超濾-活性炭法組合工藝”對氯堿行業電石法生產聚氯乙烯過程中產生的含汞廢水進行處理，結果顯示，汞去除率可達到99.95%，超濾對硫化物沉淀法出水有明顯的除汞效果，并能有效延長活性炭的飽和周期。本組合工藝易于操作，有較好的處理效果，具有一定的實用價值。

（6）其他方法。超導磁分離技術是新研制出的一項超導磁體應用技術。該技術是借助磁場力的作用，對不同磁性的物質進行分離的一種技術。采用超導高梯度磁分離技術可對含汞廢水進行凈化分離，目前，該技術正處于科研階段，尚未實現工業化應用。

建議

隨著人們的研究摸索應用，人們已經掌握了各種成熟的含汞廢水的治理技術，針對不同含汞廢水的特征，可以選擇合適的治理方法。

建議如下：一是源頭控制，減少汞污染物的排放。二是減少向各環境要素（水、氣、渣、土壤）排放含汞廢物的源，加強對含汞污染物的控制。三是加大對含汞廢物的監控和處理研究，特別是對甲基汞的降解處理，避免其進入食物鏈，對人類健康產生重大影響。

（來源：《科學與財富》 發布日期：2017-03-22）