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贵州省典型汞矿地区汞的环境地球化学研究

仇广乐  
【摘要】:汞是有毒、人体非必需元素。近年来,随着全球环境的不断恶化以及人们对汞的毒性的深入认识,世界上不同国家和地区的大型汞矿山陆续停产、闭坑。汞矿山闭坑后,一方面,矿区内的大量炉渣、矿山废水以及废气,会依然持续不断地向周围环境中排放大量的汞元素;另一方面,不同价态的无机汞在进入环境后,自然条件下通过微生物活动或光化学作用,会转化为毒性更强的甲基汞,并通过各种途径进入食物链,构成对人类的危害。因此,废弃汞矿山环境中的汞污染问题以及汞的甲基化问题,已经越来越受到人们的关注和重视。 贵州省位于全球环太平洋汞矿化带中,境内分布着大量的汞矿床,是我国最重要的汞工业基地。贵州省汞资源丰富,汞金属储量88000t,占全国总储量近80%。境内汞矿开采、冶炼历史悠久,大规模的汞矿山活动长达630年。目前,贵州省境内的汞矿山,例如:万山、务川、丹寨、铜仁、滥木厂和开阳等,大规模的生产活动均已经停止。为了深入了解这些汞矿山闭坑后的矿区环境汞污染以及汞的甲基化特征,论文以贵州典型汞矿山,万山汞矿和滥木厂汞矿为例,系统阐述了矿区内炉渣、土壤、水体、大气和不同生物体中汞的分布、迁移规律以及汞的甲基化特征,并初步探讨了矿区居民汞暴露以及由此而导致的健康风险。 1.贵州典型汞矿区汞的环境地球化学特征 冶炼炉渣是矿区内堆积的重要废弃物之一,它是含辰砂矿石高温焙烧的产物。由于受冶炼工艺及回收率等的影响,炉渣中的汞含量可达5.7~4450mg·kg(-1),并以高温次生矿物,如:黑辰砂、含汞多形硫化物、含汞氯化物、氧化汞、含汞硫酸盐以及单质汞等形态存在。这些矿物较辰砂更易溶于水中进行迁移,从而造成环境的严重汞污染。炉渣中存在的大量易溶富汞次生矿物,还会导致炉渣及周围环境介质成为汞甲基化的最有利的场所。因此,汞矿区内露天堆积的大量的冶炼炉渣,是造成矿区环境严重汞污染的主要汞源,同时还是矿区环境中甲基汞污染的潜在来源。 汞矿矿区和对照区土壤分析结果表明,无论是总汞含量还是甲基汞含量,矿区土壤均高出了对照区,同时也远远超出了国家农业土壤质量限制标准规定的总汞含量1.5mg·kg~(-1)。测定结果显示,汞矿区污染土壤总汞含量5.1~790mg·kg~(-1),甲基汞含量0.13~15μg·kg~(-1);对照区土壤总汞含量0.1~1.2mg·kg~(-1),甲基汞含量


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