汞是一種具有揮發性的有毒重金屬元素，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、醫藥衛生及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。

  本次講解從水體中汞的來源、存在形態、污染特征及其危害，綜述了含汞廢水的不同處理方法，最后對含汞廢水的污染控制提出了建議。

1、水體中汞的來源、存在形態及危害。

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、汞齊法回收貴金屬、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、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的。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(Hg+-CH3)和二甲基汞(CH3-Hg-CH3)。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[3]。

2、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。

3、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和硫化沉淀兩種。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，使汞共沉淀析出。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，利用Hg2+與S2-的強烈親合力，生成溶度極小的硫化汞而將汞從溶液中除去。吳秀英等[4]采用硫化鈉處理青島電池廠含汞廢水進行小試和生產性試驗，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汞污染的控制。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：(1)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。(2)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，容易產生汞蒸汽，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，它適合處理含低濃度汞的廢水。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。一般離子交換法處理含汞廢水后無機汞的最低出水含量為1-5ug/L。而我們進口杜笙專用除汞樹脂CH-95或CH-97，處理后汞的排放可以做到5ppt以下，比國家規定的1ppb的排放標準要低很多。在國內外的氯堿廠有很多的運行的案例。

(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。根據相關資料，該方法適用于含汞量為1-2 mgL-1以下的廢水，經活性炭吸附法處理后，出水汞濃度可降至0.01-0.05 mgL-1。

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，處理效率約為85-99%。

該種處理方法的缺點：活性炭的用量會很大，再生設備少，再生費用高，深度處理精度不是很高。

(5)組合處理技術的應用

黃鳴榮等人，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VCM工序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，出水汞含量穩定在20ppb左右，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。但就現在氯堿行業，離子膜燒堿除汞工藝來說，一般都會在此組合工藝后，再增加一級除汞樹脂的工藝，一般是串聯運行的設計方式，保證末端尾水穩定在1PPB以下。

(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。

3、結論與建議

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：1、源頭控制，減少汞污染物的排放。2、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。3、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。

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小吳

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