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1 汞

1.1 汞的特性

汞，即水銀，在室溫下為液體，密度13.546×103 kg/m3，熔點(diǎn)-38.87 ℃、沸點(diǎn)356.58 ℃。汞在常溫下即可蒸發(fā)，其蒸氣無色無味，比空氣重7倍。汞及其化合物毒性都很大,特別是汞的有機(jī)化合物毒性更大。魚在含汞量0.01～0.02 mg/L的水中生活就會(huì)中毒，人若食用0.1g汞就會(huì)引起急性中毒。

1.2 升汞污染源

在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用及用后處理對(duì)于汞污染，公眾的目光大多集中在那些提煉或使用汞的工廠，其實(shí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室也是一個(gè)大的汞污染源。作為一種消毒劑，升汞(HgCl2)在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室尤其是植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室里被大量地使用。例如，在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，一般都先用0.1%的 HgCl2水溶液對(duì)植物材料作時(shí)間長(zhǎng)短不等的消毒處理。雖然升汞消毒液可以重復(fù)使用數(shù)次，但用過的消毒液其效力會(huì)降低，應(yīng)相應(yīng)地延長(zhǎng)消毒時(shí)間，至于具體應(yīng)延長(zhǎng)多少不易掌握，且升汞比較便宜，因此升汞消毒液一般只使用一次就廢棄了。據(jù)筆者了解，除少數(shù)實(shí)驗(yàn)室是將廢棄的升汞消毒液裝入塑料罐進(jìn)行填埋以外，大部分實(shí)驗(yàn)室里廢棄的升汞消毒液都不經(jīng)處理直接排入下水管道。但填埋也是相關(guān)環(huán)保法律法規(guī)所禁止的。

1.3 升汞污染的嚴(yán)重性

1973年我國(guó)全國(guó)環(huán)境保護(hù)委員會(huì)規(guī)定，地面水中汞及無機(jī)汞化合物按汞計(jì)最大允許濃度為0.005 mg/L，升汞消毒液中所含汞的濃度(739 mg/L)為此標(biāo)準(zhǔn)的1.48×105倍。假如一個(gè)實(shí)驗(yàn)室一年僅產(chǎn)生10 L的升汞消毒液廢液，那么其所含的汞進(jìn)入環(huán)境后將污染約1.48×103 m3水體，這些水相當(dāng)于一個(gè)小魚塘的水量。

2 升汞消毒液的除汞方法

廢水除汞的方法較多，在工業(yè)上應(yīng)用的主要有化學(xué)凝集沉淀法、離子交換法、金屬還原法、活性炭吸附法、電解法、汞齊提取法、溶劑萃取法和微生物處理法等，其中以化學(xué)凝集沉淀法和金屬還原法更適合生物實(shí)驗(yàn)室使用。

2.1 材料與試劑

1M的NaOH溶液、硫化鈉、七水硫酸亞鐵、硫粉(工業(yè)品)、廢鐵等。

2.2 化學(xué)凝集沉淀法

汞離子和二價(jià)硫離子具有較強(qiáng)的親和力，生成溶度積極小的HgS，它在水中的溶解度極小，且不會(huì)再被環(huán)境中的微生物轉(zhuǎn)換成有毒的二甲基汞。

以1L升汞消毒液為例，用1 M的NaOH將升汞消毒液的pH調(diào)為8～10，向升汞消毒液加入過量的約20 mL的2%硫化鈉(Na2S)溶液使其生成硫化汞(HgS)沉淀，再加入約7mL的7%七水硫酸亞鐵(FeSO4˙7H2O)溶液作為共沉淀劑，Fe2+與過量的S2-生成硫化亞鐵(FeS)將水中懸浮的HgS吸附而共沉淀。經(jīng)此處理后的廢水中含汞量可降至0.05 mg/L以下，可以直接排入下水道。

2.3 金屬還原法

相對(duì)于汞來說，鋁、鋅、鐵、銅等金屬要比它活潑得多，可以將金屬汞從HgCl2中還原出來。其中以鋁除汞效果最佳，但鋁不如鐵那樣容易獲得，鋁的成本也更高，因此多應(yīng)用鐵來處理。

以鐵還原法為例，先用1 M的NaOH溶液將升汞消毒液的pH調(diào)為7～8，在50℃下連續(xù)加入鐵粉或者車床上切下的鋼旋屑、廢舊鐵絲、鐵皮等，邊加邊攪拌，約30 min加完，并在60℃下維持1 h左右。被置換出來的汞與鐵形成鐵汞齊沉淀在溶液的底部，而上層澄清的水溶液中汞的含量低于0.05 mg/L，可以直接排放。含鐵汞齊的沉淀應(yīng)密閉收集在玻璃容器里以防汞金屬蒸發(fā)而污染空氣，這種沉淀可以繼續(xù)用來處理含汞廢水，必要時(shí)補(bǔ)加一些廢鐵即可。當(dāng)這種沉淀積攢較多時(shí)，可向沉淀中加入硫粉，S與Hg反應(yīng)生成溶解度極小的HgS，這樣可以徹底清除沉淀里的金屬汞。

應(yīng)用以上兩種方法除汞不需要特殊器材，所用化學(xué)試劑價(jià)格低廉，廢舊金屬也是唾手可得之物。

（文章來源：《生物學(xué)通報(bào)》2010年第45卷第2期 何瑞、湯行春）