燃煤烟气汞形态转化及脱除机理研究.pdf

东南大学 博士学位论文 燃煤烟气汞形态转化及脱除机理研究 姓名杨立国 申请学位级别博士 专业热能工程 指导教师赵长遂;段钰锋 20080912 摘要 摘要 本文论述了当前国内外燃煤电厂的汞排放和形态转化研究现状，着重描述了燃煤烟气中气态单 质汞的均相氧化和气固吸附作用。并进一步总结了当前污染物控制装置的脱汞特性和多种污染物联 合脱除的新方法。 基于当前国内燃煤电厂汞排放和形态转化规律研究和数据匮乏之现状，选取了六个我国具有代 表性的燃煤电厂，使用O H M 和H y d r y A A 等方法及设备进行燃煤电厂的汞排放和形态转化规律研究。 通过比较得到了燃煤电厂煤种、锅炉燃烧方式、锅炉容量、运行负荷和污染物控制装置型式等因素 对汞形态转化的影响规律。煤中的C l 和S 等元素是影响气态单质汞H g o g 均相氧化的主要成分；C 1 元素及其化合物是影响除尘装置脱汞效率的最主要因素，飞灰残碳也起到重要的作用；循环流化床 锅炉比煤粉锅炉更有利于控制汞的气态排放；随着锅炉容量增大，煤粉炉的大气汞排放量增加；机 组运行负荷降低，气态汞排放比例总体呈降低趋势。这与容量和负荷的改变所造成的飞灰含碳量的 高低有关。 使用D M A 8 0 全自动测汞仪对六个电厂除尘器灰中汞含量进行测定，并结合激光粒度分析仪、 N 2 吸附仪、扫描电镜 S E M 和X 射线能谱分析仪 E D X 等仪器的分析，得到了汞在固态产物中 的富集规律及其影响因素。研究发现，随着取样地点接近烟道下游，烟气温度降低，固态产物中汞 的富集因子总体呈升高趋势，明显带有物理吸附的特征；静电除尘器的各电场灰中，汞富集因子从 一电场到三电场逐渐增大，三电场处达到最大值，而四电场则有所减小；飞灰残碳、烟气中氯及其 化合物含量、飞灰孔结构特性是影响汞富集因子的最直接因素，而飞灰残碳是最主要因素。 在模拟烟气固定床吸附及催化氧化试验台系统上，利用不同电场灰及钙基类吸附剂在不同温度 和气氛条件下进行了气态单质汞H 酽 曲的固定床吸附及催化氧化反应特性试验研究。建立了含汞模 拟烟气在流经吸附剂料层时的形态转化模型，用以对试验数据进行处理。发现所选取的大部分吸附 剂对气态单质汞H g o g 都同时具有吸附能力和催化氧化能力，并且随温度和气氛而有所变化，吸附 率的大小跟表面特性和温度有关，催化氧化率则与吸附剂表面成分与气氛有关。 选取新式整体脱硫工艺 N D 半干法烟气脱硫装置为研究对象，对其入炉煤样、底渣、预除 尘器灰、新鲜脱硫剂、循环脱硫混合灰和烟气等进行了取样分析研究，获得了汞排放浓度数据，得 到了N I D 系统的汞平衡。研究了N I D 系统不同运行工况条件下的硫、汞联合脱除特性，探讨了系统 的脱汞机理。实验发现N I D 系统脱硫效率在8 4 ．8 6 ％～9 7 ．2 8 ％之间，脱汞效率可达8 6 ．6 ％“ - 9 2 ．2 ％， 且随着水钙比、消化水温以及生石灰品质的提高，系统的脱硫效率以及脱硫灰中汞的富集系数都有 增大的趋势。脱硫塔内8 5 “ C 左右的温度使得在吸附剂表面形成良好的脱硫氛围，更加有利于脱硫反 应的进行；高的循环倍率不仅使得吸附剂具有很高的利用率，而且脱硫塔内部的颗粒密度很高，再 加上流化床传质良好的特点，使烟气中的硫、汞等污染物可以被高效地脱除。 综合考虑吸附作用和吸附剂中活性位 催化剂 在0 2 气氛条件下对气态单质汞H g o 曲的催化氧 东南大学博士学位论文 化作用，建立了固定床单质汞吸附及催化氧化数学模型。该模型由吸附子模型和催化氧化子模型组 成。在吸附动力学子模型中，考虑了颗粒内外的传质控制过程和表面反应过程的综合作用；在催化 氧化子模型中，认为气态单质汞H 酽 曲和0 2 两种反应物质在催化剂表面上进行的是双分子不可逆反 应 即遵循L a n g m u i r H i n s h e l w o o d 机理 。采用该模型对飞灰和活性炭在不同操作条件下的吸附过 程和C a O H 2 以及两种不同飞灰的吸附及非均相催化反应进行了模拟计算，并预测了在吸附剂和反 应温度不变的条件下改变固定床系统的操作工况时，气态单质汞H g o g f l t 氧化汞H g O g 的穿透曲线 变化规律。模型计算结果与试验数据基本吻合。 关键词汞，燃煤电厂，排放，形态转化，富集因子，催化氧化，联合脱除 Ⅱ A B S T R A C T A B S T R A C T I nt h ep a p e r , t h ec u r r e n ts t a t u s0 nt h ei n v e s t i g a t i o no nm e r c u r ys p e c i a t i o nt r a n s f o r m a t i o na n de m i s s i o n f r o mc o a l f i r e dp o w e rp l a n t si sp r e s e n t e d , e s p e c i a l l yo nt h eh o m o g e n e o u so x i d a t i o no ft h eg a s e o u s m e r c u r yi nt h ef l u eg a sa n dt h ea d s o r p t i o nb e t w e e ng a s e o u sm e r c u l “ ya n ds o r b e n t s ．S t a t eo ft h ea r to f c h a r a c t e r i s t i c so fm e r c u r ye m i s s i o nc o n t r o lw i 伍d i f f e r e n tc o n t r o ld e v i c e sa n ds o m en o v e ls i m u l t a n i o u s c o n t r o lm e t h o d so nS O x ，N O xa n dm e r c u r ya l - es u m m a r i z e d ． B a s e do nt h es t a t u so fl a c k i n gi nt h ed a t ao ft h ef i e l dt e s ti nC h i n a , s i xt y p i c a lc o a l - f i r e dp o w e rp l a n t s w e r es e l e c t e dt oi n v e s t i g a t et h em e r c u r ye m i s s i o na n ds p e c i a t i o nt r a n s f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i c sw i t ht h e m e t h o d so fO H Ms a m p l i n gm e t h o da n da n a l y z i n gi n s t r u m e n t H y d r aA A ．B yc o m p a r i s i o n , t h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h em e r c u r ye m i s s i o na n ds p e c i a t i o nt r a n s f o r m a t i o ni nt h ef l u eg a sf r o mt h ep o w e rp l a n t s a l eo t a i n e da n dt h ee f f e c t so fs e v e r a lf a c t o r s ，i nt e r m so fc o a lt y p e s ，c o m b u s t i o nm a n n e r s ，u n i to u t p u ta n d p o l l u t a n t sc o n t r o ld e v i c e sa ．r ev e x e d ．T h eC 1a n dSi nc o a la ∞t h em a j o rc o m p o n e n t sa f f e c t i n gt h e h o m o g e n e o u so x i d a t i o no ft h eg a s e o u se l e m e n t a lm e r c u r y ；C la n dH C li nt h ef l u eg a sa r et h ep r i m a r y f a c t o r si n f l u e n c i n gt h em e r c u r yr e m o v a le f f i c i e n c y , a n dt h eu n b u r n e dc a r b o nc o n t e n t U B C i nt h ef l ya s h i sa l s ot h ei m p o r t a n ta f f e c t i n gf a c t o r ．T h ec i r c u l a t i n gf l u i d i z e dc o m b u s t i o n C F S b o i l e rh a sb e t t e ri m p a c t t h a nt h ep u l v e r i z e dc o a l P C b o i l e ro nc o n t r o l l i n gt h eg a s e o u sm e r c u r ye m i s s i o nf r o mt h ec o a l - f i r e d p o w e rp l a n t ．T h eg a s e o u sm e r c u r ye m i s s i o nf r o mp o w e rp l a n ti n c r e a s e sw i t hi n c r e a s ei nt h ec a p a c i t yo r o u t p u to fP Cb o i l e r ．I ta t t r i b u t e st ol o w e rU B C i nf l ya s ha n dl e s sm e r c u r ya d s o r p t i o n ． T h em e r c u r yc o n t e n ti nt h ef l ya s hf r o me l e c t r o s t a t i cp r e c i p i t a t o r E S P o rf a b r i cf i l t e r F F w a s m e a s u r e dw i t ht h eD M A 8 0 ，t h ee n r i c h m e n tc h a r a c t e r i s t i c so ft h em e r c u r yi nt h es o l i dp r o d u c t sw e r e o b t a i n e db a s e do nt h ea n a l y s e sw i t ht h en i t r o g e na d s o r p t i o nm e t h o da t7 7KS c a n n i n gE l e c t r o n M i c r o s c o p e S E M a n dE n e r g yD i s p e r s i v eX r a yf E D X d e t e c t o r ．T h er e s u l t ss h o wt h a tw h e nt h es a m p l i n g p o i n ta p p r o a c h e st h eb a c k w a r dp o s i t i o n , t h et e m p e r a t u r eo ft h ef l u eg a sf a l l sg r a d u a l l y , t h ee n r i c h m e n t c o e f f i c i e n to ft h em e r c u r yi nt h ef l ya s hi n c r e a s e s ，w h i c he x h i b i t st h ec h a r a c t e r i s t i co fp h 7 s i c a la d s o r p t i o n ． T h em e r c u r ye n r i c h m e n tc o e f f i c i e n ti na s hi nt h ef i r s tt h r e es t a g e so fE S Pi n c r e a s e sa n dr e a c h e si t s m a x i m u m , a n dt h e nd e c r e a s e si nt h ef o r t ho n e ．U n b u r n e dc a r b o nc o n t e n ti nf l ya s hi st h em o s ti m p o r t a n t f a c t o ri n f l u e n c i n gt h em e r c u r ye n r i c h m e n tc o e f f i c i e n tc o m p a r e dw i t ht h eC lc o n t e n ti nf l u eg a sa n dt h e p o r es t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i c so ff l ya s h ． T h ee x p e r i m e n t so fa d s o r p t i o na n dc a t a l y t i co x i d a t i o no fe l e m e n tm e r c u r yw i t hf l ya s ha n dC ab a s e d a d s o r b e n t sw e r ec o n d u c t e di naf 改e db e dr e a c t o ra td i f f e r e n tt e m p e r a t u r ea n dc o m p o n e n t sc o n d i t i o n so ft h e s i m u l a t e df l u eg a s ．Am o d e ld e s c f i b i n gm e r c u r ys p e c i a t i o nt r a n s f o r m a t i o ni ns i m u l a t e df l u eg a sp a s s i n g r h r o u g hf i x e ds o r b e n tb e d W a sd e v e l o p e df o rd a t ap m c e s s i n g ．T h er e s u l t si n d i c a t et h a tm o s tf l ya s ha n dC a b a s e da d s o r b e n t sc a l la d s o r ba n dc a t a l y z et h ee l e m e n t a lm 口- c u r ys i m u l t a n e o u s l yi nt h ef i x e db e dr e a c t o r ． a n dt h ea b i l i t yc h a n g e sw i t ht h et e m p e r a t u r ea n dc o m p o n e n t so ft h es i m u l a t e df l u eg a s ．T h ea d s o r p t i o nr a t e m 东南大学博士学位论文 o ft h ea d s o r b e n td e p e n d so nt h ep o r es t m c t u I ℃c h a r a c t e r i s t i co ft h ea d s o r b e n ta n dt h et e m p e r a t u r eo ft h e f l u eg a s ．T h ec a t a l y t i co x i d a t i o nl a t ed e p e n d so nt h ec o m p o n e n t so ft h ea d s o r b e n ti ns u r f a c ea n d a t m o s p h e r ei nf l u eg a s ． T h en o v e li n t e g r a t i n gd e s u l f u r i z a t i o n N I D a n dd e d u s tt e c h n o l o g yh a sb e e na p p l i e dt o10 0 M Wb o i l e r u n i to fap o w e rp l a n ti nC h i n a ．S a m p l e so ff e e d i n gc o a l ，b o t t o ma s h ，f l ya s h ，d e s u l f u r i z a t i o ns o r b e n ta n d f l u eg a sw e r et a k e na tt h ei n l e ta n do u t l e to ft h eN I Ds y s t e mt oe v a l u a t et h em e r c u r ye m i s s i o n , i n v e s t i g a t e t h ec h a r a c t e r i s t i c so fS O xa n dm e r c u r yc o - r e m o v a lf r o mt h ef l u eg a s ，a n df u r t h e rm o r ee x p l o r et h em e r c u r y r e m o v a lm e c h a n i s mb yt h eN I Ds y s t e m ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h eN I Dp r o c e s sC a nr e m o v et h eS O xf r o m t h ef l u eg a sa sh i 曲a s8 4 ．9 ％- 9 7 - 3 ％，a n dH g g a s8 6 ．6 0 ／∥9 2 ．2 ％．A l o n gw i t hi n c r e a s i n gi nt h eH 2 0 ／C a O r a t i o ，t e m p e r a t u r ea n dq u a l i t yo fq u i c k l i m e ，b o t ht h ed e s u l f u r i z a t i o ne f f i c i e n c yi nt h eN I Ds y s t e ma n dt h e m e r c u r ye n r i c h m e n tc o e f f i c i e n ti n t h ed e s u l f u r i z a t i o ns o r b e n tr i s e ．T h et e m p e r a t u r eo f8 5 ℃i nt h e d e s u l f u r i z i n gt o w e ri sp r o p e rf o rS O xr e m o v a l ．T h eh i g hs o l i dc i r c u l a t i n gr a t i om a k e sh i g ha v a i l a b i l i t yo f t h es o r b e n t ，a n da l s oc a u s e sh i l g hc o n c e n t r a t i o no ft h es o r b e n ti nt h et o w e rw h i c hi sf a v o r a b l et Or e m o v i n g S O xa n dm e r c u r yf r o mt h ef l u eg a s ．T h ev e r yg o o dm a s st r a n s f e ri nt h eC F Br e a c t o rh a si m p o r t a n t i n f l u e n c et o o ． I n t e g r a t i n ga d s o r p t i o na n dc a t a l y t i co x i d a t i o no ft h eg a s e o u se l e m e n t a lm e r c u r yb ya c t i v es i t e si n s o r b e n ti np r e s e n c eo fo x y g e n ，ak i n e t i cm a t hm o d e lf o ra d s o r p t i o n c a t a l y t i co x i d a t i o no ft h eg a s e o u s e l e m e n t a lm e r c u r yw a sd e v e l o p e d ．T h em o d e lc o n s i s t so ft h ek i n e t i ca d s o r p t i o ns u b m o d e la n dt h e c a t a l y t i co x i d a t i o ns u b - m o d e l ．T h em a s st r a n s f e rp r o c e s sb o t ho u t s i d ea n di n s i d et h es o r b e n t ，a n dt h e s u r f a c er e a c t i o np r o c e s sa r et a k e ni n t oa c c o u n ti nt h ea d s o r p t i o ns u b - m o d e l ．I nt h ec a t a l y t i co x i d a t i o n s u b m o d e l ，t h er e a c t i o nb e t w e e nH g u 曲a n d0 2o nt h es u r f a c eo ft h es o r b e n ti ss u p p o s e da sn o n r e v e r s i b l e b i m o l e c u l a rr e a c t i o n ，w h i c hf o l l o w st h eL a n g m u i r - - H i n s h e l w o o dm e c h a n i s m ．T h ea d s o r p t i o np r o c e s s e so f H g o 曲o nf l ya s h ，a c t i v a t e dc a r b o na n dC a O H 2a n dt h ec a t a l y t i co x i d a t i o np r o c e s s e so fH g o g o n C a O H 2a td i f f e r e n tr e a c t i o nc o n d i t i o n sw e r es i m u l a t e db a s e do nt h em o d e l ．F u r t h e rm o r e ，t h ep e n e l r a t i n g c u r v e so fH g o g a n dH g O g t h r o u g ht h es o r b e n tl a y e rw e r ea l s os i m u l a t e da tt h ec o n d i t i o n su n d e rt h e f i x e dk i n do fs o r b e n ta n dt h er e a c t i o nt e m p e r a t u r e ．G o o da g r e e m e n tb e t w e e nt h es i m u l a t i o nr e s u l t sa n dt h e e x p e r i m e n t a ld a t ai sr e a c h e d ． K e y w o r d s M e r c u r y , C o a l - f i r e dp o w e rp l a n t , E m i s s i o n ，S p e c i a t i o nt r a n s f o r m a t i o n ，E n r i c h m e n tc o e f f i c i e n t , C a t a l y t i co x i d a t i o n ，C o m b i n e dr e m o v a l I V 缩写与符号列表 主要缩写 A E S A P C D A S 耵讧 C F B C V A A S 斟陋s D O E E P A E P R I E S P F F L O I O 蹦 S C R U N E P W F G D 主要符号 A a d c A a d n a V C C i c C i n C F c C F e c c P R C P D A B D m 缩写与符号列表 原子放射光谱 烟气污染物控制装置 美国材料试验协会 循环流化床 冷原子吸收光谱 冷原子荧光光谱 美国能源部 美国国家环保总署 美国电力科学研究院 静电除尘器 布袋除尘器 L o s sO nI g n i t i o n 燃烧质量损失 一般认为可以代表未燃尽碳量 O n t a r i oH y d r oM e t h o d A S T M 烟气中汞的标准采样分析方法 选择性催化脱硝装置 联合国环境项目组 湿法脱硫设备 原煤中空干基灰分 灰中空干基灰分 单位体积催化剂颗粒的有效外表面积 气相单质汞的体积含量 煤中i 元素的含量 灰中i 元素含量 灰中F e 元素含量 煤中F e 元素含量 吸附剂颗粒表面处的H g 含量 吸附剂颗粒孔内部的气相浓度 A 和B 之间的分子扩散系数 分子扩散系数 V 东南大学博士学位论文 有效扩散系数 努森扩散系数 煤粉直径 当量直径 吸附剂颗粒直径 i 元素排放率 化学反应速度常数 气体中氧的扩散系数 以气相浓度差为基础的物质总传质系数 以固相吸附量之差为基础的物质总传质系数 通过气膜的传质系数 床层高度方向的坐标变量 当地气压 燃烧器入口氧分压 1 0 1 ．3 2 5 k P a 煤的高位发热量 气相浓度p 相对应的平衡吸附量 玻尔兹曼常数 吸附剂颗粒球体半径 吸附层截面积 绝对温度 气体通过床层的表观速度 气体流速 被吸附物质气相单质汞的浓度 与吸附量q 相对应的气相平衡浓度 与气相浓度相平衡的单位体积吸附剂中单质汞的质量浓度 混合气体密度 吸附剂的表观密度 单位体积吸附剂中被吸附组分质量浓度 催化反应产物H g O 的气相浓度 固定床的空隙率 L e n n a r d ．J o n e s 势能函数的常数 L e n n a r d ．J o n e s 势能函数的常数 碰撞积分 混合气体动力黏度 时间变量 V I 耽仇曲珥～H凡勋K K k，P聘如啦矿R～s T u v p矿心艮郎风矿。 ‰I詈‰p f 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名日期 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电 子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相 一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 包括刊登 论文的全部或 部分内容。论文的公布 包括刊登 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名，壶鱼雏导师签名邋日期叫 第一章绪论 11 背景 第一章绪论 1 11 环境中汞循环及危害 汞 m e r c u r y ，H g ．又称水银，是唯一在常温下呈液态井易流动的具有银白色光泽的金属。存 在于地壳中的汞，作为自然元素．参与在土壤、海洋、大气中的兀索循环时，它没有危害性，怛它 转变为化合物时毒性却很大．污染环境的汞可以分为自然和人为活动两个来源。全球汞牺环示意图 如图1 1 所示。 目I 【 自肝 火I “喷发或人盏J 二业生产插动所释放的汞被排放到空气中，可以广泛地分散和输运到捧放源数 千公里之外。传输的距离取决于释放出的汞的化学和和物理状态，并且由于环境介质的不同其行为 将有很大的差异进 水生环境容易转化成为毒性报大的I l I 基茉；咖进 大气环境则可能山于大气 的运动而使其成为全球性的污染物。研究证明，单质汞H g g 可以在大气中停留数年，传输和分布 到很远的距离，形成争球范围的迁移和污染；氧化价志的束H 矿 由被认为停留数天或者更少可以辅- 释放源的附近沉降，进入土壤的求将趋向于和土壤中的有机及无机胶体结合，培成区域性污染。即 使在沉降之后，汞也可以重新释放到大气中参与大气中汞的迁移转化．井再次咀气态或者颗粒附着 的形态沉降到其他地 口，溶性的二价秉“g z _ g 通过降水等渠道进 河、湖和海洋等水体内，一衅 会与水体沉积物表面的硫酸盐发生反应，鬯成不端的硫化汞，还冉部分会被细菌所甲基化形成汞 的化合物中毒性最大的是甲基汞 c 也H g 。1 9 7 6 年瑞典J e n s e n 和J e m d o v 发现了微牛物可使无机 东南大学博士学位论文 汞转化为甲基汞，提出某些生物物质具有可使周围任何形式的汞化合物甲基化的能力。汞在转化为 甲基汞之前，必须先转化为H 9 2 。环境中的汞化合物是多种形式的，因此自然界中各种汞化合物之 间的转化反应是甲基化前的主要过程，而微生物活动和可给生物利用的H g ”数量及环境条件直接影 响甲基化速度。汞污染水平低，P H 7 时主要产生二甲基 汞，并且水温高能促进甲基化反应，这些问题的机理尚待研究川。近年来的研究显示，北半球高纬 度森林地区，在远离汞污染源的湖泊中，鱼类的汞含量超过国际卫生组织规定的1 ．0 “∥g 的卫生标 准【2 1 。1 9 7 7 到1 9 9 0 年，北半球大气汞浓度的年增长率为1 ．4 6 i - 0 ．1 7 ％／引。南极洲冰芯汞浓度9 0 0 年以 来增长2 0 0 倍以上f 4 1 。这些都是汞发生的全球范围迁移的有力证明。 汞在水体中的甲基化是生态系统中汞的生物富集的关键环节。水生生物通过从水体摄入被污染 食物等途径富集甲基汞。这样食物链的高级生物有更高浓度的有机汞。在食物链的高端，比如人类 如果食用大量的鱼 即使是汞含量相对较低的鱼 就会在体内累积大量的甲基汞，一旦累计达到一 定量，便能作用于中枢神经系统及植物神经系统而使人出现神经症状1 5 l 。导致各种症状的发生。而 其他一些食鱼的动物如秃鹰、鸬鹚、海鸥也是如此。汞在从营养级低到高的食物链中传递和富集1 6 J 。 汞的环境污染多数是由于人类开发和使用汞而造成汞的释放产生的。1 9 5 3 年，日本九州水俣湾 发生了全球第一次汞中毒事件。这类病症是由乙炔法生产氯乙烯和乙醛时使用汞盐作催化剂、汞盐 随生产废水排出而累积在污泥中、被微生物作用转化为甲基汞、并随水生生物食物链传递而进入鱼 体、贝类、最终进入人体而造成的‘7 1 。此后，中国的第二松花江 2 0 世纪6 0 年代 【剐、日本的新泻 1 9 6 5 年 、伊拉克 1 9 7 3 年 以及中国贵州万山汞矿斟9 J 相继爆发了汞中毒和污染事件。根据美 国国家科学院的一份调查报告I l 0 1 ，认为O ．1 一 d k g 体重 作为胎儿和幼儿在发育期免受神经毒害 的限值，并以此作为E P A 的汞暴露参考剂量 R f d 。汞及其化合物的毒性，还可受其它污染物的影 响，使其毒性增加或降低。硒对汞的毒性有抑制作用【1 1 1 【1 2 】【1 3 1 1 1 4 】，汞与铅或锰同在，有加重毒性的 作用，其机理尚待研究。 1 ．1 ．2 汞污染的来源 进入全球汞循环系统进而最终进入生物圈食物链中的汞的最初来源大致可以分为三类。一是自 然排放源自然活化而导致地壳中的汞释放进入生物圈，如火山活动和岩石风化；二是人为排放 大气中汞污染的重要来源是燃烧矿物燃料 如煤和石油等 以及汞和有色金属的冶炼【I 引。全球天然 排放汞量2 ．4 5 1 0 3 吨／年，人类活动产生3 ．5 4 1 0 3 吨／年f l6 l 。根据煤种和产地的不同，煤中的汞含 量在O ．0 l ～8 ．0 肛∥g 之间【17 1 ；三是二次排放与人类活动相关的环境 土壤、沉积物、水体、尾矿堆 等 中历史积累汞的霓新活化。释放汞的受体包括大气、水体和陆地，并且在这些组分之间进行持 续的交互作用【18 1 。比如被称为“地球肾脏”的湿地系统由于天然火灾所造成的被捕集并固定的有害 元素的重新释放就是一种二次排放的过程。 大气中汞污染的霞要来源是燃烧矿物燃料及汞和有色金属的冶炼【1 9 1 。一般说来，靠近汞污染源 和汞矿地区的大气中含汞量较高，在汞矿区与活火山的上空汞值町达1 5 0 0 “ - - 9 0 0 0 n g ／m 3 。联合国环 境保护署 U N E P 于2 0 0 3 年2 月3 日在内罗毕发表的全球汞状况评估报告1 2 0 】指出，全球人为 大气汞排放中，燃烧行业占绝大部分，如图1 ．2 所示。且排放量的地域分布极不平均，如图l - 3 所示。 ．2 一 第一々绪论 固I2 球i 排放 布№