中国汞污染治理的现状与策略研究

摘要：汞是具有持久性、生物累积性和生物扩大作用的有毒污染物，对人体健康和生态环境具有很大的负面影响。本文分析汞污染 及其危害， 综述国内外汞污染治理研究情况，总结国际汞污染治理主要技术与措施情况，结合中国汞污染治理的现状，最后提出了完善我国汞污染治理的策略：建立国家汞污染治理战略和行动计划;加强技术研发、引进与推广;建立汞污染治理动态信息平台;加大汞减排投资规划;减少燃煤领域汞污染排放;开展汞污染治理宣传教育。关键词 中国;汞污染;治理;策略

汞是一种长期存在于大气中且具有全球迁移性的环境污染物。人类对汞的毒性的认识已经长达几个世纪，上世纪50年代发生了因为汞的环境暴露对人体健康带来重大影响的事件，即日本的水俣病事件。进入21世纪后，随着全球对人类生存环境的逐步重视，汞污染问题引起了全球各界的广泛关注。2009年2月在肯尼亚召开的联合国环境规划署(UNEP)第25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经达成共识，由联合国建立的谈判进程将从2010年开始，并力求在2013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日程。中国作为世界上汞的生产与消费大国，如何加强汞污染防治工作，积极参加乃至引导全球汞污染防治公约谈判进程，维护我国权益，实现环境利益最大化，将是我们面临的一个新课题.

1 汞污染及其危害

1.1 全球主要汞污染源

汞的排放来自于自然源和人为源两个部分，涉及燃煤 电厂、燃煤锅炉、有色金属冶炼、水泥生产、含汞产品等领域，人们对汞排放的污染源构成及各污染源的相对重要性有比较一致性的认识，认为向大气中的汞排放主要源于化石燃料燃烧，尤其是煤炭的燃烧，而燃煤电厂是大气中全球汞排放的最大来源。据UNEP2008年全球大气汞评估报告，全球大气汞总排放量为7710t，自然源大气汞排放量为5207t，其中海洋排放2682t，人为源排放量为2503t，

其中燃煤燃油排放1422t。自工业化时代以来，世界各地人为排放的汞导致了汞的沉积以平均0.5至3倍的速率增加 [1] 。在最近200年，大多数工业化地区(欧洲，北美， 东南亚，中国东部)汞的沉积速率增加2-10倍[1] 。发达国家工业生产汞排放逐渐减少，而固体废弃物汞排放逐渐成为主要污染源。1990年，在欧洲生产导致的人为汞排放中，氯碱厂占了将近90%[2] 。

在一些国家，采 矿和冶金行业排放大量的汞 [3] 。西班牙阿马丹的汞矿山 和冶金厂是最突出的例子，汞流量最高时达0.5kg/h，相当于当时全球人为排放率的0.1% [4] 。此外，西班牙政府 的国有矿业公司每年出口数百吨的汞， 助长了汞在世界范围内的排放。在北欧和北美，造纸厂和纸浆工厂通常排出大量的汞 [2] 。20世纪90年代后期，从工厂排放的汞大为 减少，废物焚烧和牙科已成为主要污染源，在工业化国家，如瑞典，煤炭燃烧较少，但瑞典使用汞合金作牙科的填充材料，当尸体火葬时，汞被排入大气(从焚化炉排出约 0.3t/a)。瑞典人口850万，大约有100t汞含在嘴里[2]。 与工业化国家相比，近年来汞的排放在许多发展中国家和新工业化国家有较大的增长。

在亚洲一些国家，氯碱厂、水银电解生产厂、燃煤生产厂等工厂排放了大量的汞 [2] ;而在巴西、哥伦比亚、菲律宾和其他东南亚国家，由于黄金开采造成大量的汞排放[5–8] ;在非洲，金矿开采使 当地遭受了严重的汞污染[9，10] 。 1.2 汞污染的危害

汞有几种不同的化学形态，包括元素汞、有机汞和无机汞。其中有机形态的甲基汞毒性最强，主要是在环境中通过微生物活动形成，可在有机体中蓄积，进而在整个食物链中形成生物累积和放大。由于广泛而较大量的使用汞及其化合物后，含汞物质通过各种途径进入水体或大气中产生相当严重的环境污染问题。而汞用一般生化方法难以降解， 因此它们在自然环境中能长期存在，并且会通过食物链等危及人类健康。

人体对汞暴露会引起大脑、神经、肾脏和肝脏损伤，甚至会引起昏迷和死亡，同时，即使低浓度的甲基汞也会对人类和哺乳类动物的神经发育带来不利影响。从病理上分析，汞的蒸气吸入体内后经肺泡膜的扩散作用进入血液中，金属汞先在红血球和肝细胞内氧化成二价汞离子，又透过血液细胞膜而分布到全身再送到各器官组织，极易在中枢神经系统、肝及肾内蓄积，或与甲基结合为剧毒的甲基汞[(Hg(CH3)2]而积存于大脑之中，产生慢性中毒。只要有少量汞离子进入人体血液中，就会很容易与肾细胞中的蛋白质牢固结合，具有抗原性，引起变态反应，从而使肾功能遭受破坏引起肾病综合症。例如， 上世纪50年代日本水俣病爆发，由于当地工厂将含汞废水排放到水俣湾，致使2万多人因食用含有甲基汞的鱼类而中毒。上世纪70年代在伊拉克有6500人由于食用了用甲基汞浸泡过的种子而中毒。

但遗憾的是直到近代，金属汞都被认为在环境中是稳定的， 因此，废弃的金属汞只被简单地埋于地下或直接排入水体中。近来的研究发现，虽然汞比起其他金属来是相当不活泼的，但它很易挥发，并易通过皮肤吸收，在体内氧化成有毒化合物，从而影响人体健康。而且江河淤泥中沉积的金属汞可在厌氧细菌作用下发生氧化反应和烷化反应，产生水溶性的汞盐、无机汞和脂溶性的最具有毒性的甲基汞等烷基汞。因此，汞对人体是极为有害的重金属元素。

2国内外汞污染治理研究综述

汞污染在世界各地分布较广，美洲、欧洲、亚洲和非洲 都出现了汞污染问题，甚至人迹稀少的北极也在受到汞污染的威胁。20世纪90年代以来，西方发达国家越来越重视汞的跨国界输送、迁移转化和沉降方面的研究，主要集中在以下方面：大气汞化学及汞地球环境循环;大气汞浓度、输送、转化、沉降过程模拟，模型验证及不确定性分析;汞排放源清单的建立及对汞模型模拟结果影响评价。 我国的汞污染主要集中于贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁和重庆等地。目前，国内已经开展的大气汞污染研究主要集中在以下领域：大气汞的形态分布及测定方法;汞排放源清单的建立及排放因子的估算;局部受污染地区或某

些城市区域汞的形态分析及浓度分布;CMAQ-Hg模型的初步应用。我国人为汞排放高的主要原因是中国是世界第一煤炭消费大国，煤炭平均汞含量(约0.15-0.20μg/g)高于世界平均含量(0.13μg/g)，而且汞污染排放控制能力较弱。目前，在重金属污染地区，土壤和沉积物的生物修复已成为环境研究和解决环境问题最激动人心的挑战之一。中国一些工业城市的大气、土壤、水体、植物都已出现了不同程度的汞污染。污染源主要是工业用汞的散失，燃煤汞的排放，垃圾焚烧，汽车尾气排放等。城市居民的膳食中的鱼肉和部分蔬菜汞含量甚高，应引起关注。中国是汞使用和排放大国，减汞技术和无汞产品或工艺替代技术不成熟，在汞污染控制管理方面存在很多不足，未来将面临多方面的汞控制国际履约压力和需求。

未来汞污染治理还需要以下几方面开展研究：加强国家人为源排放清单的建立;增强自然源如植物、土壤及人为源再释放方面的研究;加大大气汞化学行为方面的研究;丰富大气中不同形态汞及干湿沉降通量方面的研究工作。

3 国际汞污染治理的主要技术与措施

3.1 汞污染防治主要技术 目前，世界各国都在加强对汞污染防治技术的研究与 开发工作，主要有燃煤汞减排技术、有色金属行业汞减排技术、氯乙烯和氯碱生产汞减排技术、含汞废物及其处置汞减排技术和汞污染场地修复技术等汞污染防治技术。

3.2 国际汞污染治理行动 联合国环境规划署(UNEP)2006年估算，全球汞需求量约为3000-3900t。为此，联合国环境规划署提出了要制定全球性的汞减排计划， 包括加强用汞和汞排放的管理，制定减少全球汞减排计划，并计划2010年签订具有约束力的处理汞问题国际公约。美国自然资源保护委员会(NRDC)从关心人类健康的角度也开始关注汞对人类的危害，积极参与全球，特别是亚洲、我国的汞污染调查。NRDC环境健康部一行，2005年10月专门到我国PVC行业和电池行业进行过考察访问。

发达国家通过采取多种不同的战略方法，针对不同涉汞行业的具体特点，在不影响经济发展的前提下减少人类活动造成的汞污染。目前已经有很多国家加入了涉及汞污染防治的国际公约和地区行动，并从国际合作中获益。通过分析这些公约、协议以及国际组织的相关规定，可以得出如下初步结论：从受控地区的地域范围上看，国际和区域协议覆盖的地域范围呈现出逐步扩大的趋势;从控制目标角度来看，国际和区域协议越来越重视汞环境危害控制策略的研究和应用;从控制对象角度来看，逐步呈现出从点源控制到生命周期管理的全面过渡。

3.3国际汞污染治理主要策略

3.3.1 建立明确的汞减排目标

国外发达国家基本上实施了针对不同的涉汞行业建立相应的汞减排目标并推进其实现。美国近期针对电厂行业颁布的法规提出到2015年达到2005年水平78%的汞减排量。2005年，欧盟发布了包含减少汞排放、减少供应和需求， 应对汞暴露尤其是鱼中甲基汞的保护措施等20项措施在内的汞战略。

3.3.2实施环境保护部门牵头，多部门参与的跨部门协作机制

汞污染排放源的复杂性和多样性决定了各国在推进汞污染防治工作中应实施多部门参与，共同推进汞污染控制的总体态势和格局。汞污染防治需要不同政府部门、行业以及公众等多方参与。在横向合作方面，高效的跨部门合作有赖于明确的确定各方角色和分工，一般由环境保护部门总体负责，工业、食物和药品等部门根据其特定管理范围参与相关工作。在纵向合作方面，规模较大的国家和地区加强中央和地方政府在国家标准实施过程中的一致性和协调性。

3.3.3 加强立法管理创新，推进全过程管理

在汞污染控制管理方面，发达国家一般都是通过加强和完善立法体系以控制汞排放、限制汞使用，进而减少汞暴露。这些国家也不断加强立法创新，通过采用全过程管理方法推进立法管理工作，并通过开展环境风险评估、成本效益分析以及法规影响评估等方法推进对政策问题的正确识别和分析，确保社会、经济和环境协调发展。

3.3.4 推进产业结构升级，实现绿色经济转型

日本、美国、加拿大、欧盟等通过在氯碱、电池、照明、医疗设备以及用汞药品等行业采取切实可行的禁汞限汞措施，实施绿色采购和引导政策，推进无汞、低汞技术和产品的应用，淘汰落后工艺，推进技术升级。该过程需要采取相应的政策资金措施，如通过税收减免以鼓励清洁生产技术的应用等。

4我国汞污染治理现状

我国汞矿资源总保有储量8.14万t，居世界第3位。 但由于汞资源枯竭，我国自20世纪90年代起由产汞大国转为以使用进口汞为主。我国目前是世界上用汞量最大的国家，2000年世界汞产量约2000t，而我国的汞使用量900多t，进口占70%左右。汞的使用涉及众多产业和部门，主要集中在燃煤电厂、水泥、化工、轻工、冶金、医疗器械，其中聚氯乙烯(PVC)行业氯化汞触媒约7000-8000t，占我国用汞量的70%-75%。

同时，我国又是全球范围大气汞污染最为严重的区域 之一， 大气中汞的年均沉降值大于70μg/m3 。我国汞矿、金矿、氯碱厂、有色金属冶炼厂地区的汞环境污染十分严重，包括了大气、水体、土壤等环境要素。土法炼汞地区， 空气汞浓度超过居住区大气汞浓度标准(0.3μg/m2 ) 17.5–2646.3倍，生活饮用水超过卫生标准1–3倍，作物可食用部分汞含量超标几十到几百倍。我国城市地区大气和土壤汞污染也是严重的， 超标比例逐年上升。

为进一步削减汞的使用，我国政府对汞的生产、进口和以汞为原料进行加工利用的企业加强了源头管理，控制汞的生产、进口以及下游工业的使用，最大限度地回收利用汞资源， 实现含汞废物的安全处理处置，有效防止汞流失，切实控制汞污染。

近年来，我国极其关注汞等重金属污染防治管理，不断推进大气汞排放研究，并不断推进汞污染防治管理体系建设，内容涉及政策、法规、技术指导文件以及汞污染监测方法等。其中包括《大气污染防治法》 、《清洁生产促进法》等。2009年，国务院办公室颁布了《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知》(国办发(2009)61号)，建立了重金属污染防治的目标并提供资金支持。

为了防止汞污染加剧，我国国家标准对在各种环境介质及污染物排放源中的汞的浓度做了一定限制 。《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)，规定最高允许排 放浓度0.015mg/m3 ;《污水综合排放标准》 (GB8978—1996)，规定最高允许排放质量浓度0.05mg/L;《固体废弃物浸出毒性鉴别标准》 (GB5058.3—1996)限值0.05mg/L;考虑到汞低剂量致毒性，对食品中汞限量作了较为具体的规定 (《食品中污染物限量》(GB2762—1994))。

5我国汞污染治理存在问题

与发达国家相比，我国在汞污染治理方面起步较晚， 存在很大不足。

5.1 制度建设薄弱 目前我国与汞相关的环境标准虽然有18个，但总体而言， 有关汞生产、消费、处置和污染控制的法律法规尚不系统、不健全、不完善，不能满足建设环境友好型社会的需要。汞污染治理措施与其他国家战略未能较好衔接，汞污染治理的法律法规体系和执法能力建设基础薄弱，由于尚未上升到国家战略层面，汞污染治理的执行力度和效果有限。由于没有合理的责任分级管理体系，未能在全国范围内有效统一实施。

5.2 技术支持不足 尽管中国在技术领域已经做出了很多努力，但该领域

的技术基础仍然薄弱，急需推进经济有效的汞替代技术以及汞污染控制技术的引进、 开发和应用。研究基础仍很薄弱，缺乏技术经济可行的替代和减排技术，技术支持能力不足，同时基本底数不清，决策依据不足。现在虽然我国大多数涉汞行业已有替代产品或替代工艺，如替代牙汞齐的合成树脂齿科材料，电子式或液晶的体温计，荧光灯制造中使用的钛汞齐和汞丸技术，但是由于替代产品价格偏高，导致产品无法充分占领市场。以电子式体温计为例，其零售价为20–80元，而普通水银体温计仅为2–3元。据报道，目前上海数家医院普遍使用水银温度计。此外缺乏有利的政策支持，也造成了替代品或替代技术的尴尬境地。

5.3 监测信息不充分

没有建立国家污染源清单，缺乏较完善的有关汞使用和释放的数据信息，没有健全的信息跟踪系统。就医疗行业而言，其所产生的汞污染情况缺乏监督，也没有权威的统计数据。如有关牙汞齐引起的汞污染研究调查很少，对其制备和使用缺乏研究。水产行业也存在同样的状况。据2002年全球渔业和水产业统计数据，我国的捕捞量位居世界第一，但海产品中总汞和甲基汞含量仍是一个未知数。各种状态(气液固)的含汞废物没有得到妥善的处理。含汞固废以其特殊的性质应将与其他废物分开处理，尤其是使用焚烧法处理的废物时，垃圾分类非常必要，但就目前情况来看，推行垃圾分类的工作任重道远。焚烧尾气处理不够规范，引起含汞气体大量排放。5.4 资金缺口较大 汞的替代技术、污染控制和修复的资金需求缺口较大， 防治行动缺乏资金支持。中国在环境领域的经济政策较多，但发挥显著效果的经济政策非常有限，经济手段在汞污染防控方面并未发挥重要作用。诸如环境税的相关条款并未与法律、资金支持和经济机制相协调，汞污染防治以及修复活动的资金机制有待进一步探索。5.5 燃煤领域汞污染排放问题突出 在过去的几十年中，由于工业化和城市化的快速发展使得中国排放到大气中的汞持续增加，特别是燃煤领域汞污染排放问题突出。2007年中国大气汞排放量估算至少为643t，尽管排放到大气中的汞来源众多，燃煤工业锅炉和燃煤电厂共同构成中国最大的大气汞排放源，占到大气汞排放总量的50%以上。2007年中国燃煤电厂耗煤13.3亿t，占全国煤炭消耗总量的42%，燃煤电厂汞的总排放量约为123.3t。2007年工业锅炉的煤炭消耗总量达到9.6亿t，占中国煤炭消耗总量的30%，工业锅炉汞排放总量约为213.5t。

5.6危害意识不强

公众汞污染环境意识较弱，包括汞污染在内的有关有 毒有害化学品的信息公布机制和应急处理机制也有待进一步完善。相关部门的宣传教育滞后， 在很大程度上造成公众对汞污染的危害性没有非常清晰的认识。鱼虽为极有营养的食物，但存在着很大的污染风险。由于没有专门的机构来提供这类信息的咨询，公众对此确实不甚清楚。

6 结论与建议

6.1 建立国家汞污染治理战略和行动计划

为进一步减少汞对人类健康和环境所造成的危害，降低中国对全球汞排放的贡献，与《重金属污染综合防治规划(2011-2015)》 相衔接，制定2011-2015年和2015年以后近期和远期的汞减排目标。采取更有力的措施降低和防止汞对人体健康和环境造成的影响;建立强制性动态国家汞污染排放和转移清单，为环境决策提供支持;通过加强与其他战略相衔接，支持重点涉汞行业和社区改善环境绩效， 促进清洁生产，实现绿色转型;加强汞污染治理的法律法规体系和执法能力建设;建立不断完善的责任分级管理体系，推进在全国范围内有效统一实施;逐步建立基于市场的综合性汞污染治理机制，将其作为强制性措施的重要补充;明确科学技术需求，为实施汞风险管理和控制提供决策支持。

6.2 加强技术研发、引进与推广

努力把汞污染防治列入国家“十二五”环境保护规划、中长期科技发展规划等国家重大环境与发展规划，全面推动有关汞污染防治技术的研发、引进、应用和推广，并加强对污染场地治理以及对汞的监控等工作。在典型区内引入环境友好、技术先进、经济有效的替代品/技术/控制和处置技术，促进在示范区内实现含汞物质/物品/设备的淘汰替代;推动燃煤电厂、水泥、钢铁及有色金属生产等重点行业最佳可行技术/最佳环境实践(BAT/BEP)的应用和示范，为我国汞污染防治起到引领、带动和推进作用。

6.3 建立汞污染治理动态信息平台

国家行动计划需要及时、准确和切实明晰中国汞在生产、分布、使用、排放、回收和处置方面的汞物质流信息。需要针对主要污染源采取强制性的汞排放监测和报告要求，以便切实反映涉汞行业、重点区域、流域以及重点污染源的信息，并建立汞环境风险控制和预警体系，以便为管理者和科研人员明确汞污染的来源和成因，确定管理措施，开展社会经济影响评估提供依据。该信息平台将为推进中国生命周期和全过程汞污染治理能力，明确相关风险提供基础， 也将为中国开展国际汞行动提供支持。

6.4加大汞减排投资规划

充分考虑城市、乡村和区域差别，推进涉汞行业结构 预警;设立国家汞减排专项基金，引导社会资金支持汞污染防治技术的引进和商业化，推进清洁生产技术，开展BAT/BFP/MACT示范;采用多种经济手段，坚持强制性以及自愿性措施相结合，支持涉汞行业工艺和涉汞产品减少用汞量， 鼓励推进产业化创新;促进含汞产品替代，加强废物管理和回收利用;推进涉汞行业开发多样化的绿色经济战略。

6.5 减少燃煤领域汞污染排放

我国城市的一次能源结构中，煤炭一直占据主导地位。燃煤汞污染是我国城市汞污染的一个重要来源，因此调整能源结构，引进和发展清洁能源，将目前以原煤为主的污染型能源结构逐步转变为以天然气、电力等优质能源为主的清洁型能源结构，减少煤炭在一次能源中所占的比例，是减少汞排放量的主要措施。目前能源消费环节浪费仍然比较严重，主要表现在燃煤锅炉热效率较低、建筑采暖热能浪费严重等。因此，加强高新技术在能源供应和消费领域的推广应用，提高能源利用效率，可以进一步减少汞的排放量。

6.6 开展汞污染治理宣传教育

制定国家汞污染防治专项宣传计划，增强全面安全防范意识。完善有毒有害化学品的信息公布机制和应急处理机制，增加有关汞污染防治等内容，鼓励公众进行监督。同时，加强信息公开和披露的手段，一方面增强公众暴露风险预防的能力，另一方面公众的监督对汞排放源施加减排压力也可促使污染源减排汞。

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原标题：中国汞污染治理的现状与策略研究