来源:《中国民商》2013年第五期
2013 年初,在全国部分地区都笼罩在雾霾中、社会各界关注议论PM2.5 的同时,一项旨在全球范围内控制和减少隐藏在这浓浓雾霾中的隐形杀手——汞的排放的《水俣国际公约》,经过十余年的酝酿和多轮艰巨的谈判,终于在今年的1 月19 日凌晨获得了通过。
水俣是日本的一座城市,上世纪中期曾发生过严重的汞污染事件,这也成了一道工业化带给日本和整个世界的永远的伤疤。这次公约以此地命名,也是为了给全世界敲响汞毒害的警钟。
你所不知道的汞与汞毒害
你在生病时使用过水银体温计或血压计吗?你的手表、孩子的玩具里正在使用纽扣电池吗?你的家里已经改用节能灯了吗?你使用过汞齐来补牙吗?实际上,以上这些东西都或多或少的含有汞。
除了火山喷发、地热活动、自然风化、森林火灾、土壤排放和植被释放等自然原因外,由人类活动引起的汞污染经济成为如今全球性汞威胁的主要原因。在成为生活中常见金属元素的同时,汞也成了威胁生命健康的隐形杀手之一。
“汞与一般金属不同,它有三种形态,第一种是金属汞,也就是常态下人们见过的水银;第二种是无机汞化合物,第三种是有机汞化合物。”中国健康教育中心(卫生部新闻宣传中心)副主任程玉兰研究员在接受采访时说,“任何形式的汞对人体都会产生毒害,而且汞不能够分解或降解成无毒物质,这是汞污染最明显的特点之一。”
汞污染的另一个特点是其极强的可迁移性,液态汞有挥发性,汞蒸气对大气和环境的影响极大。研究表明,80% 的汞是以蒸气的形式向大气排放,煤的燃烧、采矿、冶炼、垃圾焚烧等活动都会向大气中排放汞。汞一旦进入环境,便可能通过水、空气、土壤等途径扩散,进入植物、农作物或富集到水生物体内,变成全球性污染物。
汞可通过呼吸道、消化道和皮肤等途径侵入体内,尤其金属汞蒸气很容易经肺吸收。同时,在一些厌氧微生物的作用下,汞还会生成毒性较大的甲基汞进入生物体和食物链。食用富含汞的水产品和稻米等,会对人类的脑部、脊髓、肾脏和肝脏造成伤害,其中受影响最大的人群是孕妇和正在发育的婴儿。“汞的危害,首先第一点就是致癌性,它能引起DNA 损伤并影响其修复,导致癌变。其次,汞能导致生殖细胞突变,引发流产和发育毒性,也就是诱发胚胎或者胎儿畸形。第三汞具有神经毒性,甲基汞极易透过血脑屏障在脑中蓄积,损伤小脑和大脑半球。第四,引发肾脏毒性。”程玉兰具体分析说。
联合国环境规划署《2013 年度全球汞评估报告》中指出,通过对考古和博物馆标本以及现代样本的检测,发现自工业化时代以来,人类和其他动物的牙齿或羽毛里面所含的汞呈直线急剧上升。如果这一趋势继续下去,包括人类的高等生物因为汞摄入量过高,将对进化产生难以预料的严重后果。
但目前公众对这个隐形杀手的认识却并不深刻。程玉兰研究员介绍,相关组织曾做过一个调查,问题:如果家里的水银体温计破碎或者水银血压计使用不当发生泄露,应该如何处理?受调查人群中,6% 的人认为不用处理,听之任之;52% 的人选择就地倒掉,其中直接倒入垃圾桶的占27%,倒入下水道占4%,8% 的人选择用注射器吸回来重新注入血压计;甚至有3% 的人曾经用手直接触摸过泄露出来的“汞滴”。
事实上,一支小小的水银体温计中约含有1 克汞。体温计破损后,如不做密封处理,内含的汞全部蒸发后,可使一间15 平方米大、3 米高的空间内空气汞浓度达到22.2 毫克/立方米,而人在汞浓度为1.2-8.5 毫克/ 立方米的环境中就很快会中毒。如果将这些汞倒入水体中,可以污染180 吨水,相当于三个人一生的用水量,在自然环境,可以使面积约为8 万平方米的池塘中的鱼全部死亡。
正是因为汞所具有的持久性、易迁移性、高度的生物富集性和高生物毒性等特征,使国际社会对汞污染问题关注程度的不断升温。全球汞污染国际学术会议(ICMGP) 自1990 年正式召开以来,每2-3 年召开一次例会,其参会人数从最初的一百多人增加至上千人。ICMGP 对全球汞污染问题的解决以及促进国际汞公约缔约进程发挥了重要的推动作用,此次《水俣国际公约》的通过也成为全球在控汞和汞污染防治道路上的里程碑。
中国,控汞并非易事
“全球人为污染源每年向大气排放1900—2200 吨汞,其中燃煤与垃圾焚烧排放的汞占70%。在过去100 年中,约20 万吨汞被释放到大气中,目前仍有约3500 吨汞存留在大气中。” 程玉兰说。
“联合国从2001 年就开始进行汞污染评估方面的研究,2005 年讨论的时候,包括美国和中国在内的用汞大国都希望这是一个自愿性框架协议,因为他们觉得强制性限制汞的使用进程太快了。发生根本性转变是在2009 年,曾主导过禁止汞行业出口的奥巴马当选总统后,美国政府的态度发生了很大的改变,美国希望达成一个强制性的控制汞污染的公约,因此在2009 年,公约有了实质性突破。”参加日内瓦谈判的美国自然资源委员会(NRDC)汞污染和谈判专家、高级律师大卫•利奈特介绍《水俣国际公约》的谈判进程时说,“因为要在2009 年后的四年内达成一个全球关于汞控制的公约,于是经过五轮艰苦的谈判,特别是今年第五轮谈判,最后各国代表终于在1 月19日的凌晨达成一致。”
《水俣国际公约》主要从三方面对汞进行控制,一是汞产品的贸易,二是汞产品的使用,三是汞的排放。在国家环保部科技标准司今年年初发布的《汞污染防治技术政策》( 征求意见稿) 中,明确了为履行《水俣国际公约》要求,未来国内涉汞行业污染防治目标是:到2015 年,涉汞行业基本实现汞污染物的全过程监控,含汞废气、废水稳定达标排放。
到2020 年,含汞废物得到全面控制,资源利用、能源消耗和污染排放指标达到国际先进水平。
但现在的实际情况是,无论从汞矿开发、汞产品使用还是排放角度考虑,要按照公约规定的时间和标准实现公约要求,对中国来说,如不痛下决心,都非易事。
中国是汞生产、使用和排放大国,中国总的汞消费量大概在每年1000 吨左右,约占世界总量的50%,是世界上最大的生产国和消费国。目前几乎拥有联合国环境规划署《汞排放定量定性估算工具包》中规定的11 大类59 小类的所有排放源。国内排放量较大的省份,如贵州、辽宁、吉林、河南、山西等地区,年均汞排放量都超过10 吨。
在汞生产方面,中国和吉尔吉斯斯坦是如今全球仅存的两个还在大规模开采汞矿的国家。此次公约要求禁止汞的两个源头,一是要禁止新的汞矿的建立,二是现有的汞矿15 年内必须关闭。与吉尔吉斯斯坦开采的汞主要用于出口相比,中国开采的汞则主要用于国内使用。由于近年来对于汞矿开采越来越严格的限制和大规模的叫停,国内汞的价格一直处于高位,高利润致使很多完全达不到排污标准的“小作坊”、“小企业”仍在违法开工。
在汞的使用方面,公约要求氯碱行业用汞,只能在行业内使用,不能外流和进行贸易。在国家环保部公布的“《汞污染防治技术政策》编制说明”中明确的用汞行业涉及了采选矿、燃煤、钢铁、有色、水泥、化工等多个国家支柱行业。其中,聚氯乙烯(PVC)生产是中国最大的有意用汞行业。
其他含汞产品还包括电池、血压计、温度计、荧光灯、牙科材料、仪表仪器、漂白去斑的化妆品等。我们可以用一组数字来说明一下这些行业的用汞量:
2009 年国内水银体温计产量达到11 亿支以上,水银血压计产量在380 万支以上,按单支体温计含汞1g、单台血压计含汞30g 进行估算,全年生产体温计和血压计用汞量在230 吨以上,约占全国用汞量的20% ;
2009 年国内生产电池约为400 多亿只,占全世界产量的50% 以上,其中出口量约300 亿只,出口比例为70%,电池行业年耗汞总量约140 吨,约占我国耗汞总量的15% ;
2010 年荧光灯产量约为67 亿只,HID等的产量约为1.74 亿只,全行业销售额达到3000 亿人民币,同比增长15.4%,出口额达到185 亿美元,同比增长31.2%,全行业用汞量估算在64 吨左右。从2008 年政府大力推广节能灯至今,每年已有以亿计的节能灯进入报废期。
在如此大量的用汞情况下,国内的回收处理却不尽如人意。破碎的灯管、体温计、用过的电池未经处理,与生活垃圾混同扔弃,国内专业从事回收的企业寥寥无几,却仍因无人供货处于“吃不饱”阶段。
在汞排放方面,目前燃煤锅炉和燃煤电厂是最大的大气汞排放源,超过国内主要行业大气汞排放总量的50%。2007 年国内燃煤行业汞的总排放量达到了368.5 亿吨,其中燃煤电厂消耗13.3 亿吨煤(此项煤耗量预计在2020 年会增加一倍),占全国煤炭总消耗量的42%,汞排放量占33.4%,工业锅炉的排放量占到了57.9%。可以看出,工业锅炉的汞排放实际要高于燃煤电厂。
在大气排放汞的行业还包括有色金属冶炼、水泥生产、钢铁生产等。
向水体排放汞的前五个行业分别为:有色金属冶炼及压延加工(48.86%)、化学原料及化学制品制造业(主要就是聚氯乙烯生产行业,38.95%)、电气机械及器材制造业(2.4%)、家具制造业(1.57%)、黑色金属冶炼及压延加工业(7.22%)。
综合来看,汞污染防治涉及到的行业、企业范围之广、产能和经济利益之大,是不可小视的。但与汞毒害的威胁和长远发展相比较,治理贡毒害中国似乎没有退路。因此,科技创新、技术改革、资金支持、政策引导和观念转换都亟需在短时间内加速推进。
《水俣国际公约》计划将于今年10 月在日本水俣市由各国全权代表对最终文本加以审定后签署。公约规定的各项禁止措施的生效日期是2017 年,有四年的过渡期让各国政府就履约推进相关国内政策、资金和技术的支持。其中,对中国的要求是到2020 年,中国需要减少用汞量的50%。同时,中国要把减少的过程和替代品研制的进程及时向公约汇报。公约设定了一个申请豁免的延长期,也就是说到2020 年如果某些行业还没有替代品,可以申请延长五年。在这期间,如果其他一些国家发明了非汞催化剂,可以应用在中国的制造业上。如果未来研发出非常高效的汞替代剂,中国需要在五年内对相关产业进行全部替代。
“目前,中国政府正在做关于汞排放清单调查,还要制定相关的法律法规、行业标准等等。我认为,对于汞排放数据的完善,是目前来说非常重要的一项工作。时间并不多,但是有很多事情需要做。”大卫•利奈特说。
一场发展经济与维护公众安全的较量
20 世纪的八大公害病,有四起( 水俣病、富山骨痛病、四日市哮喘病、米糠油事件)都发生在战后的日本。二战后的日本经历了经济复苏,工业飞速发展,但因没有相应的环境保护和公害治理措施。随着经济发展扩散的还有工业污染和各种公害病。难以挽回的生态环境破坏和贻害无穷的公害病不仅让日本政府和企业随后支付极其昂贵的治理和补偿费用,走上“先污染后治理”的老路,更让几代国民为此付出了健康甚至生命的代价。
与其相较,如今的中国更应警醒。
中国目前面临的最大的控汞难题是国内能源结构中对煤炭的过度依赖,其已经给生态环境带来了难以承载的负担。根据国家环保部科技标准司一位官员的介绍,我国在燃煤汞污染控制方面还处于起步阶段,大多数燃煤电厂都没有配置专门汞污染控制装备。据专家介绍,在国外,煤炭需先进行脱硫脱硝,然后再进行脱汞,工序就是增加一些活性炭,这样就可以把气体里的汞吸在碳里。而国内目前的做法是希望通过煤炭的脱硫脱硝,达到脱汞的协同效应。因为如果直接脱汞,相应行业会承担更高的成本。
清华大学环境科学与工程研究院大气污染与控制研究所所长王书肖曾在价格问题上做过一个研究,结果显示利用活性炭控制汞排放,投资成本约为3.6 美元/ 千瓦,活性炭价格通常在每磅0.39 - 0.95 美元,处理成本大致为19 美元/ 吨。此外,因活性炭与飞灰混合后,不能再生,不仅是活性炭的利用率低、耗量大,活性炭污染造成的飞灰损失的成本大约在20 美元/ 吨。因此,对于500 兆瓦的机组,活性炭脱汞系统的年运行和维护费用超过200 万美元。
同时,针对汞污染的另一大源头氯碱行业,业内一些专家提出,由于乙炔法PVC 是缓解我国石油短缺的有效途径之一,因此在没有技术创新和突破的前提下,未来一段时期内,乙炔法PVC 在国内还将长期存在。同时,因为国内汞资源已基本耗尽,可能中国会大量进口汞。
“还有一个行业是被目前很多人所忽视但又非常重要的,那就是垃圾焚烧。”北京师范大学博士后毛达对记者表达了他的观点。“目前,在垃圾焚烧的汞污染防治问题上,最重要的一点是政策制定与行业发展之间的矛盾。”
含汞的垃圾不经分类与普通生活垃圾一同进入焚烧炉,在焚烧过程中就会有大量的汞挥发出来。在国家“十二五重金属污染综合防治规划”列出了湖北等全国14 个重金属污染综合防治重点省区和138 个重点防治区域。其中关于汞的防治目标是到2015 年,重点区域汞污染物排放量比2007 年减少15%,非重点区域污染物排放量不超过2007 年水平。但同时,“十二五”规划中又提出要增加垃圾焚烧的比重,建设垃圾焚烧厂181 座,实现全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力占无害化处理总能力的35% 以上,其中东部地区达到48% 以上。
“这也就是说对应的焚烧总量必然上升。如果在汞污染控制问题上没有根本性转变的话,怎么能实现“十二五重金属污染综合防治规划”的目标呢?”毛达说。
而他的担心是不无道理的。
这是一场在发展经济与维护公众安全之间的根本观点的较量。既然经济发展最后的落脚点是发展成果为人民共享已经成为举国上下的共识,那我们亟待在控汞与汞污染防治问题上看到政府的取舍与决心。
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