汞是一种具有神经毒性、能够远距离迁移并通过食物链富集的全球性污染物，对生态环境和人类健康构成严重威胁。近年来，我国市政污水处理能力持续提升，有效削减了进入水体的汞污染负荷，同时也将大量汞截留于污泥之中。随着污泥处置向减量化和资源化发展，焚烧、协同处置及堆肥等过程可能促使其中的汞重新释放至大气。然而，如联合国环境署（UNEP）等现有国际和国家汞排放评估尚未充分考虑这一排放源，其排放规模、长期变化及空间分布缺乏系统评估。

为此，研究团队整合全国6132座市政污水处理厂和2517座污泥处置设施的信息，构建设施尺度数据库，结合实测资料、过程模拟、机器学习和不确定性分析，系统重建了1978—2024年我国市政污泥处置过程中直接排向大气的汞及其时空变化。

图1. 我国市政污泥处置大气汞排放的历史变化、对人为排放的贡献及其人口与空间分布

进一步量化分析表明，污泥处置大气汞排放自20世纪70年代以来增长近千倍，污泥焚烧、协同处置和堆肥的快速发展是排放增长的主要驱动力（图2）。相关排放在空间上高度集中：2024年，市政污水系统服务人口合计占全国同类服务人口40%的城市，贡献了全国83%的污泥处置大气汞排放。研究还发现，人口密集、土地资源紧张的城市倾向于对污泥采用焚烧和协同处置等处置方式，推动污泥汞的大气排放迅速增加；同时，污泥跨区域集中处置进一步推动了污泥汞排放向中心城市集中，这提示需要关注污泥处置布局及其潜在环境风险。

图2. 1978—2024年我国市政污泥不同处置路径的累计大气汞排放

该研究指出，污水处理与污泥处置是保障公共卫生、改善环境质量和促进资源循环利用的重要环节，其环境效益需要从全过程和跨介质视角加以评估。研究还建议，应将污泥处置纳入国家和全球大气汞排放评估体系，并在联合国环境规划署全球汞评估及《水俣公约》履约评估中予以关注。研究建立的核算框架与排放参数可为其他快速城市化地区识别和量化这一排放源提供方法支撑，促进水、大气和固体废物治理之间的有效衔接。

相关研究成果于2026年11月4日以“Municipal sludge disposal emerges as a major, hidden, and rapidly growing atmospheric mercury source”为题在线发表于《美国国家科3p视频 院刊》（PNAS）。王学军教授和刘茂甸研究员为论文的共同通讯作者，城环3p视频 博雅博士后蔡兴瑞为论文的第一作者，博士后张倩茹、博士生邱新然等为论文的重要合作作者。该研究得到国家自然科学基金（42577530、42521004、42476127）、中国博士后科学基金、北京市自然科学基金、教育部基础学科与交叉学科突破计划、西藏自治区科技计划项目等资助，并获得3p视频 高性能计算平台支持。

相关论文信息：Cai, X., Yang, M., Liu, M., et al. Municipal sludge disposal emerges as a major, hidden, and rapidly growing atmospheric mercury source. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(45), e2616833123 (2026).

供稿 | 科研外事办公室

排版 | 刘思睿