汞污染源

汞污染的來源主要分為自然來源和人為來源。人為來源有80%是以元素汞蒸氣的形式向大氣排放的，主要來自於燃料燃燒、採礦、冶煉、垃圾焚燒等途徑；另外有15%通過施肥、農藥、生活廢棄物等途徑進入土壤，還有5%以工業廢水的形式進入了水體。

汞的主要用途

汞及其化合物的用途非常廣泛，主要用於化工、冶金、電子、輕工、醫藥、醫療器械等多種行業。在汞的總用量中，金屬汞占30%，化合物狀態的汞約占70%。汞可用作許多金屬的溶劑，生成汞齊，冶金工業常用汞齊法提取金、銀和鉈等金屬；化學工業用汞作陰極以電解食鹽溶液製取燒鹼和氧氣；汞的化合物雷汞是用途廣泛的一種起爆藥；汞可用作精密鑄造的鑄模和原子反應堆的冷卻劑以及鎘基軸承合金的組件；在醫藥領域，汞的一些化合物具有消毒、利尿和鎮痛作用，汞銀合金是良好的牙科材料，中醫還將汞用作治療惡瘡、疥癬藥物的原料；由於具有良好的導熱性，汞常被用在溫度計中，尤其是在測量高溫的溫度計中；汞還被用在氣壓計和擴散泵等儀器中；一些人造光源如日光燈的燈管中使用汞蒸氣。此外，汞在電子開關、殺蟲劑、生產氯和氫氧化鉀、防腐劑、一些電解設備中的電極、電池、催化劑中也有廣泛的套用。

汞的主要污染物來源

汞污染的來源主要分為自然來源和人為來源。人為來源有80%是以元素汞蒸氣的形式向大氣排放的，主要來自於燃料燃燒、採礦、冶煉、垃圾焚燒等途徑；另外有15%通過施肥、農藥、生活廢棄物等途徑進入土壤，還有5%以工業廢水的形式進入了水體。

自然來源

汞的一些形式天然存在於環境中，最常見的是金屬汞、無機汞鹽[硫化汞（HgS）、氯化汞（HgCl₂）、氧化汞（HgO）]及有機汞化合物甲基汞。所有的岩石、底泥、水體及土壤中都天然地存在少量的汞，在一些地方還形成富集汞的礦點和含大量汞的溫泉，成為當地及周邊區域汞的天然污染源。火山噴發、汞從海洋中的揮發、從土壤及水體表面的蒸發是大氣中汞的自然來源。環境中自然來源的汞不超過總排放量的50%，大氣中自然來源的汞所占比例約為1/4。

人為來源

（1）源於含汞雜質的排放。主要包括燃煤電廠及供熱廠、其他化石燃料的能源生產（如石油產品）、水泥產品（石灰中的汞）、森林大火、海洋蒸發、採礦及其他涉及原生及再生礦石的提煉和處理的冶金活動（如鋼鐵，錳鐵，鋅，金，其他有色金屬）等。煤燃燒釋放的汞占全球人為總排放量的60%。我國1995年燃煤排放汞302.9t，其中向大氣排汞量為213.8t，1978—1995年全國燃煤大氣排汞量的年平均增長速度為4.8%，累計排汞量為2493.8t。

（2）汞的提煉及使用所造成的排放。主要包括汞礦採掘、小規模金銀礦開採（汞合過程）、氯鹼產品（無機汞廢物）、顯影處理、螢光燈、各種儀器及口腔治療中汞合金填料的使用，以及含汞產品的生產（如溫度計、壓力計及其他儀器、電器及電子開關）等。我國南方地區（如貴州、湖南、四川）分布著世界級的汞礦群，不適當的資源開發導致了環境汞污染。

（3）廢物處理造成的排放。包括廢物焚化，紙漿處理（殺黏菌劑），工業溢流、滲漏及排放，垃圾填埋場以及墓地等。

（4）農業汞排放。包括不合理施用含汞的肥料和農藥，以及污水灌溉等。據調查，西安郊區面積在200 km²以上的6個污灌區的土壤汞含量均處於0.52～0.90 mg/kg之間；另外一些化學肥料的含汞量也很高，如磷肥的平均汞含量為0.25 mg/kg，這些都是重要的直接污染源。

環境遷移、擴散和轉化

遷移、擴散

汞可在大氣、土壤和水體間發生遷移轉化。大氣中氣態和顆粒態的汞隨風飄散，汞蒸氣在大氣中保留的時間較長，顆粒結合態（比如HgCl₂）約傳輸100～1000 km內就會通過濕沉降或乾沉降落到地面或水體中。

土壤中的汞可揮發進入大氣，一般有機汞的揮發性大於無機汞，有機汞中又以甲基汞和苯基汞的揮發性最大；無機汞中以碘化汞的揮發性最大，硫化汞最小。土壤揮發性汞釋放通量受氣溫的制約，一般白天要高於夜間。部分土壤汞是通過植物的蒸騰作用釋放到大氣中的。土壤汞也可被降水沖淋進入地面水和滲透入地下水中，土壤中的有機質、含鐵礦物或硫的存在，可減緩汞的遷移，降水量增加則有利於汞向土壤深層遷移，可能造成地下水汞污染；地表徑流可以將部分土壤汞溶出，從而進入水體，這可能就是一些偏遠湖泊水體汞污染的原因之一。

地表水中的汞一部分通過揮發進入大氣，大部分則沉澱進入底泥。底泥中的汞，不論呈何種形態，都會直接或間接地在微生物的作用下轉化為甲基汞或二甲基汞。二甲基汞在酸性條件可以分解為甲基汞。甲基汞可溶於水，因此可從底泥返回到水中。

汞有明顯的生物富集作用。土壤中的汞一部分被植物吸收，其富集程度隨土壤污染程度的增加而增加。不同形態的汞化合物被植物吸收的難易程度與化合物的溶解度相關，一般為：氯化甲基汞（CH₃HgCl）>氯化乙基汞（C₂H₅HgCl）>升汞（HgCl₂）>氧化汞（HgO）>硫化汞（HgS）；植物吸收汞的能力大致上是針葉植物>落葉植物，水稻>玉米>高粱>小麥，葉菜類>根菜類。水生生物攝入的甲基汞可以在體內積累，並通過食物鏈不斷富集。受汞污染水體中的魚，體內甲基汞濃度可比水中高上萬倍，危及魚類並通過食物鏈危害人體。

轉化

土壤汞的轉化

土壤中的有機和無機汞可分為不溶態、交換態（碳酸鹽結合態）、鐵錳氧化態、有機結合態和殘渣態等不同形態。在一定條件下，各種形態汞之間可以相互轉化。這種轉化特徵與土壤質地和土壤環境緊密相關，其中包括土壤pH、Eh、有機質含量、微生物等因素。土壤中的無機汞有HgSO₄、Hg(OH)₂、HgCl₂和HgO，它們的溶解度相對較低，在土壤中的遷移能力很弱，但在土壤微生物的作用下，可向甲基化方向轉化；微生物將無機汞甲基化的過程在需氧或厭氧條件下都可以進行：在需氧條件下主要形成甲基汞，它是脂溶性物質，可被微生物吸收、積累而轉入食物鏈；在厭氧條件下主要形成二甲基汞，在微酸性環境中，二甲基汞又可轉化為甲基汞。土壤中硒的含量是影響汞甲基化速率的重要因素。

大氣中汞的轉化

在大氣中汞存在的主要化學形式有：幾乎不溶解的氣態形式的元素Hg（汞蒸氣）、可溶性的二價無機汞化合物、甲基汞和二甲基汞，以及與大氣顆粒物相聯繫的顆粒汞。元素Hg是最主要的存在方式，占總量的90%以上，顆粒汞一般不足10%。大氣環境的元素Hg，在水、氣和固相中都有可能與大氣中的氧化劑如O₃、H₂O₂和鹵族元素等發生化學反應，形成二價汞，同時二價汞又會還原成為元素Hg。Hg可以在雨水和雲層中被氧化成可以溶解的形態，再通過降水移出大氣，這是大氣汞清除的主要途徑。另外植物葉片可以吸附大量的氣態汞，葉片上積累的Hg會逐漸被氧化成可以溶解的Hg²⁺並淋洗進入土壤。由於汞在大氣中轉化、長距離運輸及乾濕沉降，使得汞污染的影響範圍遠遠超出排放源地區，可以達到很遠的地方。非排放源地區汞的輸入與當地的酸沉降有密切關係，即使大氣中汞的濃度維持不變，酸沉降也將造成汞的總輸入量的不斷增加。