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汞( Mercury, Hg ),原子序数 80 ,原子量 200.6 ,电负性 1.8(2 + ) 。地壳丰度较低,为 0.08mg/kg(0.08×10 -4 % ) ,但分布很广。自然界含汞矿物有 20 多种,汞化合物辰砂 (HgS) 是可利用的矿产资源,以原生矿物的形态存在于地壳浅层部分。
汞主要是通过火山活动向地壳表面迁移,岩石风化作用也是地壳汞的一个重要来源。岩石中汞含量变化幅度很大,从 0.01 ~ 20mg/kg ,均值为 0.08mg/kg 。
土壤平均含汞量为 0.01mg/kg 。我国土壤平均含汞量为 0.04mg/kg ,东部平原地区为 0.025mg/kg 。不同类型土壤,含汞量差别较大,以棕色森林土最高,沙土最低。
土壤母质本身就含汞:超基性岩含汞 0.007 ~ 0.25mg/kg ,平均 0.168mg/kg ;花岗岩等酸性岩含汞 0.007 ~ 0.20mg/kg ,平均 0.062mg/kg ;正长岩等富碱岩含汞 0.04 ~ 1.40mg/kg ,平均 0.45mg/kg ;近代河、湖泊沉积物 0.01 ~ 0.70mg/kg ,平均 0.073mg/kg ;石灰岩含汞 0.01 ~ 0.22mg/kg ,平均 0.04mg/kg ;石英岩等含汞 0.010 ~ 0.10mg/kg ,平均 0.053mg/kg ;片岩含汞 0.010 ~ 1.0mg/kg ,平均 0.10mg/kg 。土壤中天然存在的汞变化幅度很大。
汞在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和土壤圈之间进行地球化学循环。人为活动在自然环境中造成的汞负荷每年约 8000t ,自然活动 ( 风化作用,蒸发等 ) 产生的负荷与人为活动大体相等。煤和石油的燃烧是空气中汞的主要来源,大气中汞的降落,是土壤中汞的一个来源 , 含汞废水引入农田或使用污泥作肥料会导致局部地区土壤被汞污染。
元素状的汞溶解度极低。当汞形成含汞的盐类就具有一定的溶解能力。汞可以水溶态和元素态随水迁移。由于汞有很强的挥发性能,所以汞还可以以气态的形式迁移。
虽然汞的地壳丰度很低,但生物吸收系数较高,为 7.58 ,属中等吸收元素。有些植物、动物对汞具有特殊的富集能力,因此,汞可以参与生物地球化学循环。
天然水中汞的浓度很低,其平均含量大约在 0.1×10 -3 ~ l×10 -3 mg/kg 之间。世界海水中汞的平均浓度为 1.5×10 -4 mg/kg 。河水为 7.0×10 -5 mg/kg ,范围值为 1.0×10 -5 ~ 2.8×10 -3 mg/kg 。大多数国家河水中汞的浓度为 1.0×10 -4 ~ 1.0×10 -3 mg/kg 。地下水汞的浓度一般为 1.0×10 -5 ~ 5.0×10 -4 mg/kg ,少数可达 2.0×10 -3 mg/kg 。世界卫生组织饮水水质标准规定汞的浓度不得超过 1.0×10 -3 mg/kg 。通常情况下,天然水中的汞浓度极少有超过这一标准的。
人体含汞量为 13mg 。血液中汞的浓度为 0.026 ~ 0.10mg 。汞的正常摄入量为 0.020mg /人 · 日。汞是毒性较大的一种元素,汞对于生物体毒性的大小,取决于汞的形态及化合物的种类。
研究区表层土壤汞平均含量为 39.37μg/kg ,大部分区域汞含量处于中等偏低水平,低于国家土壤环境质量标准,总体上安全。局部地带超标,如北京市的周边地区。山前高于滨海、太行山山前高于燕山山前。高值环境主要在北京市、天津市、河北省石家庄市、保定市、邢台、邯郸市和河南省新乡市周边地区,均为大中城市及周边地区,可达 72.52μg/kg 以上。低值环境多分布在除天津以外的滨海地带及滦县 - 滦南一带。深层土壤汞除在北京市和山东省垦利县沿海有极小区域高值环境外,其他地区汞的含量都很低,说明表层土壤的汞来源于人类活动。