贵州汞污染研究－从科学研究到污染控制国际研讨会

贵州省位于我国西南大面积低温成矿域的中心，属Hg元素的高值区，发育大量的汞矿床和其它伴生有富含汞元素的低温热液矿床。该省金属汞储量占全国总储量的近80%，境内有著名的万山、务川、丹寨、铜仁等大型、超大型汞矿。万山汞矿是国内最大的汞矿，仅随西班牙Almadén汞矿、斯洛文尼亚Idrija汞矿之后，号称“中国汞都”，至今已有长达600余年的汞开采冶炼历史。贵州省同时还是我国西南重要的煤炭生产基地，煤中Hg含量明显高于我国的东北、内蒙等地。随着西部大开发战略和“西电东送”政策的实施，大量的火力发电厂在该省投建。由于燃煤过程中，煤中大部分的汞会呈气态，或吸附在飞灰的细小颗粒物中释放到大气环境中。另外，该省众多的有色金属冶炼活动，也会导致大量的汞进入周围环境，加剧了该地区的环境汞污染问题。研究表明，贵州局部地区农田土壤中汞的含量高达29.6-793 mg/kg，已造成农作物汞含量严重超标，稻米、玉米等可食部分总汞含量分别为74.1-569 μg/kg和24.5-572 μg/kg，蔬菜中总汞含量为120-1150 μg/kg，全部超出了国家食品卫生标准，农作物中汞含量的超标，无疑将会对当地人民群众的身体健康构成严重的威胁。长期监测结果表明，贵阳市大气汞的年平均浓度为8.4 ng/m³，远高于欧美等国家城市中大气汞浓度。由此可见，贵州省环境汞污染问题非常严重。

贵州省的环境汞污染问题，已引起众多国内外专家的关注。目前，斯洛文尼亚、日本、加拿大、挪威等数十个研究组分别在贵州开展了汞污染及对人体健康影响等方面的研究工作。另外，我所环境地球化学国家重点实验室、清华大学、中国环境科学研究院、国家环保总局环境规划院、贵州省环境科学研究院、西南大学等国内科研院所也在贵州开展了大量的有关环境汞污染及对人体健康影响方面的工作。

这次会议的主要任务是系统地总结目前各研究单位对贵州汞污染及对体健康的研究结果，协调各研究组的未来研究方向，加强不同学科间的合作，最终为提出有效控制贵州汞污染的方案提供技术支撑。

2007年7月29日－7月31日，在贵阳市中国科学院地球化学研究所环境地球化学实验室学术报告厅召开了“贵州汞污染研究－从科学研究到污染控制国际研讨会”（英文名称：International Workshop on Mercury Pollution in Guizhou- From Integration to action），会期3天。本次会议共有与会代表32人，其中境外代表10人，来自于加拿大和挪威。国内参会代表来自清华大学、国家环保总局环境规划院、国家环保总局对外合作中心、中国环境科学研究院、贵州省环境科学设计研究院、贵州省环保局、贵阳市监测中心及中国科学院地球化学研究所。会议组织委员会主席由中国科学院地球化学研究所冯新斌研究员和加拿大蒙特利尔大学Marc Lucotte教授共同担任，会议秘书为中国科学院地球化学研究所商立海博士。

7月29日－30日，在我所环境地球化学国家重点实验室报告厅举行讨论会，会议就贵州省的环境汞问题进行了讨论，包括8个主题报告和座谈讨论。主要总结了在贵州省开展的关于汞的研究工作，并总结了主要的研究成果，对下一步如何开展工作进行了讨论。会议主要对四方面的工作进行了总结，包括：总结当前贵州的汞污染现状；介绍各种汞暴露对人产生的危害及贵州的汞暴露现状、介绍汞中毒早期的症状的诊断，如何建立贵州省汞排放清单，为以后采取措施降低人群汞暴露打下基础。7月31日，参会代表参观贵阳市几家单位的实验室，包括我所环境地球化学国家重点实验室的汞分析实验室及大型仪器设备实验室、贵州省环境科学设计研究院的实验室和贵阳市监测中心的实验室。

贵州省目前的汞污染处于比较严重的阶段，主要的污染途径包括历年来汞矿开采及冶炼、汞矿区当地非法土法炼汞、燃煤、部分地区土法炼锌等。

汞是贵州重要的优势矿产之一，分布广泛，探明和保有储量历年都名列全国第一。全省有40余个县、市有汞矿产出。贵州汞矿规模最大，历年生产能力占全国50％以上。近年来，万山、务川等汞矿已经正式关闭。但由于受国际汞价急剧上涨的诱惑，出现了大量土法炼汞的小作坊，主要分布在万山和务川地区。由于土法冶炼受矿石、环保管制等多方面的影响，具有间歇和游击性质，冶炼规模不易估算。而土法冶炼技术落后，保护措施差、对矿渣几乎不处理，对环境污染非常严重。据李平等（2006）对务川土法炼汞汞释放的初步估算，得出务川汞矿区土法炼汞的释汞因子为6．9％－～ 32．1％，回收率为78．4％～93．6％。并据当时务川汞矿区土法炼汞炉的数据，初步估算得出当地土法炼汞向大气年释汞量为3.7～9.6t，是贵州大气汞的一个重要的人为释汞源。在冶炼炉附近，大气总汞浓度可高达40μg/m³。

贵州省铅锌储量较多，主要集中分市于西部，尤以水城、赫章、普安、晴隆等县产出最多。赫章铅锌矿及普安铅矿两个国营矿山釆冶最为重要，生产规模较大。贵州省赫章县土法炼锌已有上百年的历史,小范围大规模的炼锌活动，则始于20世纪80～90年代。土法炼锌是一种原始的炼锌方法。由于在炼锌过程中没有任何的环保措施，冶炼过程的烟气直接排放到环境中，对当地环境造成严重的污染。炼锌过程会造成当地环境SO₂、Pb、Zn、Cu 和Cd污染。据李广辉等（2004）对赫章土法炼锌的研究表明,矿石中汞含量与锌含量存在显著的正相关关系。基于上述测定结果并运用质量平衡法则，计算出不同类型矿石原料在冶炼过程中向大气的释汞因子：硫化矿为每生产1 t 的Zn 向大气释放155 g的Hg ;氧化矿为每生产1 t 的Zn 向大气释放79 g的Hg。结合上述释放因子,对赫章土法炼锌过程中汞释放量进行了初步估算。

贵州省煤炭资源丰富，发展电力具有良好的区域优势。据统计，全省蕴藏着1640万千瓦的水能资源，煤炭储量达2400亿吨，远期装机可达4000万千瓦。加快把煤炭、水能资源转化为电力，既是贵州脱贫致富、实现经济腾飞的新希望，也是贵州为全国做出贡献的大产业。“西电东送”战略的实施加快了贵州走向能源大省的步伐。“十一五”期间，贵州省送电量将从目前的27亿千瓦时增加到80多亿千瓦时；同时还将新增变电容量525万千伏安，届时，贵州电网的售电规模也将达到1100亿千瓦时。大规模的“西电东送”工程建设对当地的环境和生态保护工作提出了挑战。预计到2010年初步建成大规模送电广东的能源基地后，贵州火力发电规模将进一步加大，其用煤量也将从2000年的3000万吨/年增加到8000－9000万吨/年。

另外，由于贵州省具有丰沛的水利资源，在水电资源的开发利用方面具有天然优势。如乌江干流设计13级开发规划，目前已经建成了普定、引子渡、洪家渡、东风、索风营、乌江渡、构皮滩、思林等8个水库；南盘江建有沾益天生桥、陆良天生桥、大叠水、古宁和万峰湖天生桥等16座水力发电站，总装机89万千瓦。根据北欧、北美等的研究表明，水库的建设将影响汞在水生生态系统汞的生物地球化学循环，对汞的甲基化过程可能有促进作用，使得汞的毒性增强并具有更多生物可利用形态的汞。北美、北欧等地许多湖泊中天然鱼体的汞含量超标(0.5 mg/kg)，其主要原因是汞在水生生态系统中甲基化作用的增强进而产生的积累。而由于贵州省属于酸沉降区，pH较低的情况下有利于汞的甲基化作用。目前认为，大量水电开放利用对当地可能是一种重要的汞污染方式。

国际学术界普遍认为，除职业汞暴露外，日常人群产生汞暴露的方式是通过食用鱼类等水产品。甲基汞是目前人们认识的唯一具有生物积累和生物放大效应的汞化合物，甲基汞易溶于脂肪和类脂质中，进入生命体后可以100%的被吸收，造成生物体内的积累，通过食物链传递达到生物放大的效应。

而通过研究发现，贵州省人群食鱼量很少，尤其是汞矿地区，基本上排除了该暴露途径。汞矿开采和冶炼会造成陆地生态系统严重的汞污染。陆地生态系统是人类赖以生存的粮食、蔬菜等作物生长的环境背景，它的汞污染对人类产生的影响，会更深刻、持久。研究表明，贵州万山汞矿区稻米（可食用部分）含有很高的甲基汞，矿山复垦农田稻米中甲基汞的含量达144 μg/Kg，高出了稻田土壤甲基汞几十倍，甚至近百倍。在汞矿区的研究发现，汞矿区的稻米具有甲基汞富集的现象，提出了一种可能通过稻米产生汞暴露的新途径。

对于汞中毒人员的早期诊断，提出了几种试行的方式，包括营养膳食调查、工作环境调查及人体行为检查，平衡感调查等。

为了治理贵州省汞污染现状，降低人群汞暴露，会议提出了下一步的研究计划：首先建立贵州省汞排放清单，确定各种汞污染行业及各地区的汞释放情况，结合贵州省高汞背景对污染现状进行深入调查、评价；然后针对贵州省环保从业人员及职业汞接触人员等开展培训工作，对贵州省汞污染防治、治理能力进行建设，在生产、生活实践减少汞暴露。汞排放清单的建立将从污染源、污染强度调查入手，尤其是对排放贡献较大的燃煤行业、土法炼汞、土法炼锌、金冶炼及煤化工产业进行调查，结合各行业的污染强度、活动强度进行加权统计，最终建立贵州省向环境释放汞的清单。针对贵州的主要大的汞排放源，采取相应的措施，为政府部门控制汞排放提供合理化建议。

通过本次会议的开展，各单位参会人员统一了对于贵州省汞的研究的意见，形成了一个较为长久的贵州省汞污染、治理的研究方案。本次会议决议的顺利产出，是多单位、多学科专家共同努力、各抒己见形成的，领域交叉对于环境污染研究具有非常重要的意义，可以弥补由于单领域内知识的局限性而造成的研究方案不完善。建议以后会议的组织要照顾各个学科领域参加。