姚述涛 卢诚
江苏省有色金属华东地质勘查局八一三队 (江苏省 南京市)
摘要：汞是一种有毒的化学金属元素，如果人们误入含有汞元素的食物，就会造成重金属中毒的情况，在当今社会环境中，土壤汞污染情况日益加剧，严重影响人们的生命健康，土壤中汞的含量是影响环境效应的主要因素，土壤中汞含量增高，会使农作物吸收大量的汞离子，如果人类和动物食用了含有汞离子的农作物，就会引发中毒，但由于目前人们还没有任何一种高效针对汞污染修复的方法，因此针对土壤汞污染有效治理方法目前还处于不断的探索当中。
关键词：汞污染；土壤地球化学；环境效应
引言：汞的俗称叫水银，我国古代就有对水银的使用，由于汞属于重金属，其密度大于4.5g/cm3，一旦人体内汞含量超标，就会引起中毒，随着环境的污染越来越严重，土壤重金属污染已经成为近年来人们关心的热点话题，汞作为一种典型的有毒金属元素，如果人体或者动物体内汞含量超标，会导致肾脏以及神经系统产生危害，在对汞土壤地球化学的研究中发现，土壤中的反应机制、迁移转化规律以及分布特征等，对土壤汞污染防治有着重要的意义。
1.汞在土壤中的含量以及分布
1.1汞在土壤中的含量
通常情况下，自然情况下，汞在土壤中的含量主要根据母质和母岩决定，这是因为土壤是经过岩石风化后形成的土母质，随后由微生物和低等植物经过无数岁月的累积后形成了原始的土壤（如表一所示）。因此原有岩石中的汞含量也逐渐分布到土壤中，这也导致原有岩石中的汞含量多少决定了土壤中汞的含量情况，和土壤的密度相比，汞的密度较低，因此天然存在于土壤中的汞含量不会超过0.1mg/kg。但随着工业革命之后，人类的工业发展异常迅速，各种电子产品、造纸技术、工业以及汞矿区的开采等，使得很多地区汞金属富集[1]。在汞矿的开采区域，使得附近的土壤和水源中汞含量严重超标，由于汞是全球性污染，所以汞污染具有远距离迁移的特性，在对汞土壤的污染调查中发现，汞矿区污染附近300米范围内，土壤中的汞含量在3.8-11mg/kg之间，当距离增加0.3-7.5km时，土壤中的汞含量浓度才会降低0.02-0.81mg/kg。由此可见，土壤汞污染随着距离的增加，土壤中汞含量的降低程度非常不明显，这也是土壤汞污染难以治理的主要原因之一。
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1.2土壤中汞的赋存形态
汞离子具有很强的金属性，所以在自然界中，汞离子很容易与其它金属按照不同比例生成合金的形式存在。通常情况下，全球有90%以上的大陆汞沉积发生在土壤中，因此一旦汞进入土壤就会与有机质结合，在适宜的条件下由无机汞转化为有机质，在适宜的条件下转化为甲基汞，如果被人们食用会对人体健康产生不利影响。由于土壤中汞的化学形态受到土壤有机质、硫化物以及PH值的影响，所以汞可以生成Hg0、Hg+、Hg2+、MeHg、PhHg等形式存在于自然环境中，而在土壤中，汞以Hg2+的主要形式存在。
2.土壤中汞的吸附和解吸特性以及影响因素
在自然界土壤中，含有汞的有机化合物与无机化合物都遵循着线性形式，而且汞化合物的最大吸附值一般发生在具有较高有机质含量和粘土含量的土壤中，尤其是Hg2+是参与土壤吸附行为的主要形态，所以使得土壤与Hg2+具有极强的吸附亲和力。但是对于矿物而言，对汞的吸附能力则不同，通常情况下，如铝英石和高岭石均为对汞具有很强吸附能力的硅酸盐等矿物质，随着矿物粒径越小，那么对汞的吸附能力也就越强，与此同时，土壤中存在的天然铁锰氧化物和氢氧化物也是重要的汞吸附剂[2]。除此之外，PH值可以影响土壤对Hg2+的吸附值，当土壤中的PH值呈酸性时对Hg2+的吸附值比较大，而土壤的PH值呈碱性时，则吸附值较小。由于土壤中汞的吸附值对土壤环境中的生物有效性、迁移转化效率以及汞浓度的分布特点均有一定的影响能力，所以这些因素是了解汞土壤地球化学的一个重要研究课题和研究方向。
3.针对土壤汞污染的修复方法
由于土壤汞污染造成的环境危害主要表现在对农作物和其他植物的生长中，当人们食用被污染的农作物后，会给人体健康造成严重的损伤。同时由于汞化合物具有迁移性和生物可利用性，所以如果汞污染的土壤集中在农作物丰富的地区，那么将会给人体带来更大的威胁风险。我国农作物种植以水稻和小麦为主，而不同类型的植物对汞化合物的吸收能力表现形式不同，通常情况下，不同形态的汞化合物被植物吸收的强弱顺序是不同的，分别是氯化甲基汞＞氯化乙基汞＞升汞＞氧化汞＞硫化汞。而植物对汞的吸收能力表现也各不相同，分别是针叶植物＞落叶植物＞水稻＞玉米＞小麦＞根菜类。
由于汞在土壤中存在的形式种类具有多样性，因此为了增加土壤汞污染的防治和治理难度，当前最常用的修复方法有物理修复法、化学修复法以及生物修复法。使用物理修复法和化学修复法时，主要采取热处理技术、土壤淋洗和施用改良剂等方法，采用稳定化固化和玻璃化是通过将汞转化为较难溶的形式来固定汞，实现对土壤的修复。而在生物修复法中，主要包含了对使用植物修复和微生物修复的方式，这是因为具备的了环保、低价等优点，因此当采用植物修复法来治理土壤汞污染时，需要选择对汞具有较高累积性的植物[3]。在土壤汞污染修复治理研究的过程中，获得了许多方法并且在不断的进行完善和改进，但各种修复技术均有利和有弊，所以在对含有汞的土壤进行修复的时候一定要因地制宜，并结合当地的土壤环境选择合适的修复措施，这样才能通过合适的修复措施，使土壤达到环境及经济友好的发展要求。
结束语：由于汞是典型的有毒重金属元素，因此在土壤环境中会表现出复杂的地球化学性质，所以当汞受到土壤理化性质等因素的制约后，就会产生不同毒害程度的环境效应，在对汞污染的修复和治理中，需要采取积极的科学技术，并抵制含汞物品的使用，从而杜绝私营性土法炼汞等行为活动，实现人类的和谐发展。
参考文献：
[1] 龙宣霖、孔鹏飞、秦先进、郭宇. 贵州遵义松林地区土壤地球化学特征及其生态环境评价[J]. 矿产勘查, 2020, v.11;No.84(12):62-70.
[2] 潘涵香, 谷志云, 张妍,等. 浙江温州山地丘陵地区土壤地球化学特征与生态环境评价[J]. 矿产勘查, 2020, v.11;No.77(05):174-186.
[3] 郭清海, 吴启帆. 云南腾冲热海高温地热水中汞的地球化学异常及其指示意义[J]. 地学前缘, 2020, 027(001):103-112.