解读｜光电源“汞污染”

目前相当一部分电光源产品含汞。汞不仅可以提高光效，而且丰富了电光源的种类。汞在目前的电光源发光机理方面具有其它金属材料不可替代的作用。然而汞是有毒的重金属，严重污染环境，危害人类的健康，汞污染己成为当今全球性的环境问题。

我国也面临着尤为严峻的汞污染，北京地区大气汞浓度不同程度地超出一般环境空气中汞浓度;长江三峡库区江段水体中汞和鱼体中汞含量部分超出世界卫生组织规定的标准;松花江水系因受汞污染，对沿江居民的健康造成了危害。含汞电光源的汞污染应引起我们的重视，仅仪征市荧光灯厂年用汞量达3600kg , 2001年全国电光源生产企业有500多家，估计全国电光源生产企业每年向自然界排放汞量超过百吨!因此防治含汞电光源的汞污染具有重要意义。

1、含汞电光源的汞污染

1.1 含汞电光源生产中的汞污染

2001年全国电光源工业生产荧光灯133969.72万只，高压汞灯3690.55万只，还有部分特灯等含汞电光源产品。全国电光源工业发展的目标是2005年总产量达80亿只，其中普灯40亿只，荧光灯20亿只，特灯20亿只。一只普通的40W荧光灯(T12，直径38mm)约含汞41mg，新型细直径(T8，直径26mm)的40W荧光灯约含汞12 mg。不少电光源公司仍在采用传统的注液汞工艺，每只灯的实际注汞量约为60-120mg，因此在生产含汞电光源的同时，必然会使部分汞进入环境，造成汞污染。

汞危害操作工人的身体健康。林君英等对嵘洲市18家私营小荧光灯厂的汞污染调查发现，各作业区空气汞浓度的合格率只有34.8396，作业工人尿汞的检测合格率仅为15.38%。注汞操作台上及其周围地面均有大量的汞球存在，在烧灯排气产生的高温条件下不断转化为气态汞，严重危害操作工人的身体健康。彭旺初等对某荧光灯管制造厂的调查发现，排气注汞车间空气中汞含量超标率为100 ，汞接触工人尿汞浓度超过正常值上限的人数的比率达94.3 %。

荧光灯厂对周围环境的汞污染严重。陈翠萍等对仪征市荧光灯厂周围环境汞污染调查发现，调查区土壤明显受到荧光灯厂气汞污染，调查区土壤中汞平均值 0.08 6mg/kg，清洁对照区的平均值0.02 6mg/kg，即调查区土壤中汞含量是清洁对照区3.3倍多!调查区农作物明显受到外来汞的污染。研究发现，同一作物不同器官汞的含量不同，表现为:叶>根、茎>果实;不同作物汞浓度含量不同，表现为:甘薯>高粱>大豆;调查区甘薯叶片中汞含量是对照点的46倍之多!树木叶片对汞的吸附、吸收能力强，平均含汞浓度为0.765 mg/kg，比作物叶片中汞含量高出许多，主要是由于树叶生长期长，与含汞大气接触时间长的原因。

1.2含汞废旧电光源对环境的汞污染

我国每年生产十几亿只含汞的电光源产品，除少数出口外，绝大部分用于国内。含汞的废旧电光源任意丢弃，未经任何处理直接进入自然界中，污染我们赖以生存的环境。目前在澳大利亚、比利时、德国、荷兰、瑞士以及美国的加利福尼亚洲和明尼苏达洲，都己将含汞的废旧电光源列入有害废物之列，禁止乱丢弃。

汞对环境的污染与人们的行为有关。北京市大气中颗粒态汞的环境行为复杂，可能具有广域危害性，北京市大气中存在一定的污染。尽管目前还没有关于某一环境直接被含汞废旧电光源污染的报道，但有一点是可以确定的，汞对环境的污染与我们人类的行为有关，也与我们每年乱丢弃十几亿只的含汞废旧电光源有关。

随着生活水平的不断提高，人们越来越注重生活质量，注重环境保护。关注含汞废旧电光源的汞污染问题，不随意乱丢弃含汞废旧电光源，以减轻汞对环境的污染是我们每个人的责任。

2、汞中毒

汞又称水银，是银白色液状金属，沸点为356.90 ℃,凝固点为-38.90℃，在室温下能蒸发，蒸气比空气重6倍。汞蒸气能随气流移动，且附着力强，很易吸附在墙壁、地板、天花板、桌椅上等物品上，也能附着在工作服上带入非生产场所。

慢性汞中毒主要表现在荧光灯生产中的注汞、排气等操作工人即职业性的汞接触者，也可能是长期食用被汞污染的食品的人们。口腔炎为早期症状之一，口中有金属味，牙跟肿胀出血，牙齿脱落，伴有腹痛、腹泻、神经衰弱、肌肉震颤、尿改变等症状。汞能透过胎盘，与胎儿的血红蛋白有很强的亲和力，造成胎儿血红蛋白汞暴露。影响胎儿神经系统的正常发育，导致小头畸形、脑瘫和智能发育迟缓等持久性的神经行为改变，严重时危及生命。

一次性吸入大量汞蒸气或误吞食较多的汞能引起急性中毒，造成腐蚀性气管炎、支气管炎、毛细支气管炎和间质性肺炎。表现为剧烈咳嗽，呼吸急促，发热，伴有神经系统症状，如头疼、头晕、多梦、失眠，还有口腔病变，心、肺、肾等脏器受损。若处理不及时会危及生命。最严 重 的 是通过食物链引起的汞中毒，最典型的是水俱病。在日本九州熊本县水误湾，曾发生“海藻枯萎，鸟死猫疯，人群耳聋，手指颤抖，精神错乱，瘫痪残疾”。医生束手无策的怪病，由于当时不知病因，称之为水误病。后经多年的调查研究，才找到元凶汞中毒。水误病事件被称为日本战后最大的公害事件，20年间水侯湾3万余人病，200多人丧命!

3、含汞电光源汞污染的防治措施

3.1 加强管理，改进工艺，生产节能、绿色电光源产品

目前，我国仍有相当一部分荧光灯生产公司在低速或中速自动排气机上生产荧光灯，采用传统的注液汞工艺，汞耗量大，污染严重。国家应鼓励电光源生产公司，采用新工艺和绿色材料，提高光效，延长电光源寿命，减少电光源本身的含汞量。电光源公司应积极改进生产工艺，生产节能、绿色电光源产品。国内开发的毛细管注汞法，可以减少汞的用量;荧光灯生产中推广采用钦汞合金注汞新工艺技术，精确注入荧光灯中汞量在5-8mg，有利于环保，且每只荧光灯可以降低成本0.15元;荷兰某公司采用新材料、新工艺制灯，并采用新的注汞工艺，用毛细管装汞法，实际注入灯内的汞量很少而且精确，仅为3mg，目前已制造出寿命超过10000h的T8/36W节能型荧光灯。

3.2回收废旧电光源，减少汞对环境的污染

目前国内尚无废旧电光源回收公司，应鼓励生产电光源的公司或其它公司尽早开展回收、处理废旧电光源业务，以减轻含汞废旧电光源的汞污染。以下是几种常见的含汞废旧电光源的处理方法。

3.2.1加硫填埋法

利用硫与汞形成比较稳定的硫化汞的性质，避免游离汞对环境的危害。根据美国电器制造者协会(NEMA)的报告介绍，经过近十年的实验研究，尚未发现加硫填埋法对人类健康有明显的危害。此种方法虽然成本较低，但是一方面是资源的浪费，另一方面对环境可能造成潜在的危害。

3.2.2焚烧法

通过加热高温处理含汞废旧电光源的方法。此种方法的缺点除汞效果不理想且会造成汞的二次污染。

3.2.3回收利用法

将汞、玻璃及其它金属等分别处理、回收，汞几乎可以100%的回收利用。此种方法国外己有成套的技术、设备。在瑞典，灯泡制造商自愿地承担回收废旧电光源的费用，并利用回收原料再生产。回收利用法虽然运行成本高，但可以充分利用资源，杜绝了含汞废旧电光源的汞污染问题。

3.3积极研究、开发电光源中汞的替代材料

推广T8以下的荧光灯完全替代T12粗管荧光灯和推广使用汞丸工艺技术，最近有人研究在荧光粉上涂氧化钇膜，以减少汞损失而降低汞用量。以上方法都可以减少含汞电光源的汞用量，减轻汞对环境的污染，但还不能完全杜绝含汞电光源的汞污染。

积极研究、开发电光源汞的替代材料，才能完全解决电光源的汞污染问题。可喜的是近几年在无汞电光源和新材料方面已取得了长足的进步，低气压Xe放电荧光灯、准分子光源、CO2一化学发光冷光源和电致发光屏用于低照度及特殊照明光源等的研究，已取得巨大成就，有望将来彻底解决电光源的汞污染问题。

4、国内治理光源汞污染的情况

目前，我国直形荧光灯管产量和使用量均居世界首位，但报废灯管的回收现状并不令人满意，其中绝大多数均随生活垃圾进入了垃圾填埋场，每年释出的汞及化合物量数以百吨计，严重污染了土壤和地下水源，慢性毒害人体健康，有关部门正积极规划废灯管、灯泡的回收制度。废旧灯管的处理主要有“直接破碎分离”和“切端吹扫分离”两种工艺。“直接破碎分离”的特点是结构紧凑、占地面积小、投资少，但荧光粉不可再利用;而“切端吹扫分离”能有效地将可再回收利用的稀土荧光粉分类收集，但投资较大。目前我国直形荧光灯管所用荧光粉主要成分为卤磷酸钙，经济回收价值较低，宜采用“直接破碎分离”灯管处理回收工艺。

为促进和实现国内废旧灯管的无害化、资源化处置，国内也成立了数家灯管回收处理公司。但是，这些公司在运营方面还存在一些难题，比如，灯管本身的价值很低，回收利用的成本很高，灯管很难集中回收;回收处理收费难等。目前飞利浦、松下、GE等一些大型照明生产企业己开始进行废旧灯管的回收工作，主要是通过自己的销售渠道回收废旧灯管，但是只限于自己厂家生产的灯管。

5、总结

2013年初工业和信息化部公布的《中国逐步降低荧光灯含汞量路线图》，围绕荧光灯产品及其制造过程低汞化目标，以减汞技术创新为基础，淘汰落后生产工艺与推广应用先进低汞技术相结合，分阶段逐步降低荧光灯产品含汞量。按照《中国逐步降低荧光灯含汞量路线图》给出的时间表，到2013年12月31日，争取淘汰紧凑型荧光灯液汞生产工艺;至2014年12月31日，力争全面淘汰液汞生产工艺。

该路线图预期，到2014年，通过淘汰液汞工艺，生产过程中汞排放量比2010年减少约50%。到2015年，单支荧光灯产品平均含汞量比2010年减少约80%，一半以上的荧光灯含汞量将低于1毫克。行业年用汞总量从2010年的约60吨下降至10吨左右。对于如何解决废旧节能灯汞污染环境的威胁，一是要加强回收处理;二是要加强生产过程中的泄露防范，包括采用低汞和固汞技术;三是要安全合理使用，避免灯管在使用时破碎，延长每个灯管的使用寿命。