環(huán)境汞污染對人體健康的影響及預(yù)防措施

魏艷紅 郭建強 陳志明 莫招育 謝 鴻毛敬英 梁桂云 劉慧琳

（1.廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護科學(xué)研究院，廣西 南寧 530022；2.廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護宣傳教育中心，廣西 南寧 530028）

汞作為有毒重金屬之一，其毒性排列在首位。目前汞被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署列為全球性污染物，是除了溫室氣體外唯一一種對全球范圍產(chǎn)生影響的化學(xué)物質(zhì)。20世紀以來，隨著汞在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及日常生活中的廣泛應(yīng)用，汞的生產(chǎn)量和使用量劇增，致使大量汞隨人類活動進入到環(huán)境。自日本水俁病事件以來，由汞及其化合物所造成的環(huán)境污染問題也越來越受到人們的極大關(guān)注。研究表明，過多的元素態(tài)汞蒸汽和無機汞化合物被人體攝入后，會對神經(jīng)中樞系統(tǒng)造成損傷，而有機汞通過食物鏈富集放大后具有更大的生物毒性，不僅會造成神經(jīng)系統(tǒng)的嚴重缺陷，還表現(xiàn)出強烈的致畸、致癌和致突變作用[1]。

1 汞的理化性質(zhì)及應(yīng)用

汞是一種稀有的化學(xué)元素，俗稱水銀，是唯一在常溫下呈液態(tài)并較易流動的金屬，熔點低（-38.87℃），比重為13.546（20℃），在熔點即開始蒸發(fā)，溫度越高、蒸發(fā)越多，其蒸氣是空氣質(zhì)量的6倍；不溶于水，可以溶解金、銀、鉀、鈉、鋅等多種金屬而形成汞齊；汞在常溫下與硫結(jié)合，毒性可大大降低。

實際生產(chǎn)中，由于汞具有多種特殊性能，而成為重要的工業(yè)原料，大量的汞及其化合物被廣泛應(yīng)用于電子、儀器、化工、塑料、含汞農(nóng)藥以及油漆等各種行業(yè)。如具有液態(tài)性質(zhì)、低擴散性、附著性以及在整個液態(tài)范圍內(nèi)體積膨脹的均勻性，可利用汞制造溫度計；具有大密度、低氣壓性能，而被利用制造氣壓計和壓力計；能溶解多種金屬，而用在冶金中提煉某些金屬或用在醫(yī)學(xué)中作為牙醫(yī)補牙的填料；因其高比重、導(dǎo)電性和流動性，而在實驗工作中將其用于液封和大電流短路繼電器等。

2 環(huán)境汞污染的來源

2.1 環(huán)境汞的天然本底

汞在地殼中的總儲量為1600億噸，整個地殼中99.98%的汞呈稀散狀態(tài)。經(jīng)過自然演化，汞已普遍存在于人類賴以生存的巖石、土壤、大氣、水體和生物圈中，并在各種環(huán)境介質(zhì)中形成了汞的天然本底值。在自然界中汞的分布極不均勻，地球巖石圈內(nèi)汞的濃度為0.3μg/g；在森林土壤中約為0.029～0.100μg/g，耕地中約0.300～0.700μg/g，黏土中為0.030～0.034μg/g；大氣中為0.05～0.5μg/m3；未受污染的天然水體中汞含量較低，但因水域不同其汞含量有一定差別，河水中為1.0μg/L，海水中為0.30μg/L，雨水中為0.20μg/L，某些泉水中可達80μg/L。我國GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》規(guī)定生活飲用水中汞含量不得超過0.001mg/L。世界土壤中汞的平均含量為 0.03～0.1mg/kg，歐洲未受污染土壤中汞平均含量為0.07mg/kg。1990年中國環(huán)境監(jiān)測總站的調(diào)查顯示，我國土壤中汞的背景值為0.038mg/kg，范圍是0.006～0.272mg/kg。[2～5]

2.2 自然源

存在于地殼中的天然汞在自然遷移過程中引起的汞釋放，主要包括火山爆發(fā)、地?zé)峄顒印⑼寥篮退w表面揮發(fā)作用、植物的蒸騰作用、森林火災(zāi)等。[6～7]在很大程度上是因為火山與地?zé)峄顒幼饔迷斐晒廴?，大氣汞的干濕沉降是土壤、水體中汞的重要來源。[8]每年大約有1/3左右的汞是由自然來源釋放。Nriagu等對1980年到2000年中火山爆發(fā)情況統(tǒng)計結(jié)果顯示，其中68個活火山爆發(fā)平均每年排入大氣的汞約為57噸，全球35個死火山去氣作用平均每年排入大氣的汞約為37.6噸；Mason等提出的現(xiàn)代全球汞循環(huán)模型中，自然過程向大氣的年排汞量為3000噸，其中1000噸來自土壤。[5]

2.3 人為源

現(xiàn)階段人為汞污染的主要來自化石燃料的燃燒、火力發(fā)電、垃圾焚燒（包括市政垃圾、醫(yī)療廢物、處理廠污泥等）、水泥生產(chǎn)、金屬冶煉、化工生產(chǎn)及其他用汞行業(yè)等工業(yè)過程以及農(nóng)藥使用等，水體中汞的主要污染來自塑料、氯堿、煉金、雷汞和電子等工業(yè)生產(chǎn)廢水向江河湖海的排放。大氣中汞的主要污染來自化石燃料燃燒、垃圾焚燒、金屬冶煉、水泥生產(chǎn)等工業(yè)廢氣的排放活動，以煤為燃料的火力發(fā)電和垃圾焚燒每年向大氣中排放的汞達1500噸，占人類總排放量的70%。[9～11]土壤中汞污染主要受環(huán)境汞輸入的影響，包括大氣汞的干濕沉降、污水灌溉及污泥利用、農(nóng)藥和化肥使用等。

3 汞暴露及對人體健康的危害

汞作為有毒重金屬元素之一，在自然界中主要以元素汞、無機汞和有機汞（甲基汞等）三種形式存在，通過多種形式進入人體內(nèi)，已經(jīng)給人類健康造成了極大危害，其中汞的有機化合物甲基汞的毒性最強，無機汞的毒性相對較弱。[12]

3.1 元素汞人體暴露及健康危害

汞常溫下即可蒸發(fā)，且汞蒸氣具有較高擴散性和較強脂溶性，元素汞以蒸氣狀態(tài)污染空氣，通過呼吸道侵入人體后可被肺泡吸收并經(jīng)血液循環(huán)至全身，皮膚也有一定的吸收量，尤其皮膚在破損或潰爛時吸收量較多。元素汞慢性中毒的臨床表現(xiàn)主要為神經(jīng)性癥狀，如頭痛、頭暈、乏力、運動失調(diào)等；吸入過量汞蒸氣出現(xiàn)急性中毒，主要靶器官是中樞神經(jīng)系統(tǒng)，主要癥候表現(xiàn)為肝炎、腎炎、尿血和尿毒等，可通過尿汞化驗來診斷，元素汞人體暴露引起急性中毒多發(fā)生于職業(yè)性接觸的生產(chǎn)環(huán)境中。[13]

3.2 無機汞人體暴露及健康危害

無機汞是指無機汞化合物，如汞的硫化物、氰化物、氧化物以及其他汞鹽等。無機汞氣溶膠污染空氣后，會通過呼吸道或通過飲水、食物經(jīng)消化道進入體內(nèi)。崔留欣等[14]研究結(jié)果顯示低濃度空氣汞污染已使人群體內(nèi)汞負荷增加，使人群腎功能受到了影響。短期內(nèi)服用大量汞鹽、升汞等無機態(tài)汞致使高濃度汞離子在體內(nèi)蓄積時，易在腎內(nèi)積累，會對人體腎、肝、心臟、甲狀腺、腦等器官造成損傷，甚至導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)紊亂和慢性汞中毒。無機汞中毒表現(xiàn)主要為輕度易興奮癥、汞毒性震顫、中毒性腦病和嚴重肝腎損害等。

3.3 有機汞人體暴露及健康危害

元素汞和無機汞在微生物的作用下都會直接或間接地在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為有機汞，而且在魚體、動物體及人體內(nèi)的無機汞也會轉(zhuǎn)化為有機汞，主要為甲基汞、二甲基汞等。與元素汞和無機汞相比，有機汞的消化吸收率最高，更易被消化道吸收，而且可以在魚類和貝類中經(jīng)生物富集作用進一步濃縮蓄積。甲基汞脂溶性很強，易于擴散進入組織細胞中，甲基汞進入人體后，其靶器官是腦，除了大部分蓄積在肝和腎中，還容易在頭發(fā)中蓄積。甲基汞在體內(nèi)半衰期大約70～80d，以還原形式的谷胱甘肽復(fù)合物從肝臟細胞轉(zhuǎn)移到膽汁，再經(jīng)膽汁隨糞便排出，排出時間很慢。[15～16]

甲基汞主要在神經(jīng)、腎臟、心血管、生殖以及免疫系統(tǒng)等方面對人體產(chǎn)生毒害作用，尤以神經(jīng)毒性最為嚴重，主要中毒表現(xiàn)為精神和行為障礙，主要癥狀包括視覺、語言和聽覺障礙、感覺異常、四肢乏力等。人群長期暴露于甲基汞污染的環(huán)境而造成慢性甲基汞中毒，人體因食用受甲基汞污染的魚、貝類而中毒，如日本水俁灣甲基汞中毒事件；因飲用被甲基汞污染的水源而中毒，如中國松花江甲基汞污染中毒事件；因食用被甲基汞污染的食物而引起中毒，如伊拉克小麥甲基汞中毒事件。

4 汞對人體健康危害的預(yù)防與對策

4.1 完善環(huán)境立法和環(huán)境標準體系，減少污染物排放總量

環(huán)境標準是將環(huán)境立法予以量化的一種形式，是國家運用定量手段限制有害環(huán)境行為的工具。在現(xiàn)行國家環(huán)境保護的相應(yīng)法律法規(guī)中，修改和增加有關(guān)汞污染控制的相應(yīng)條款，同時綜合考慮排放總量控制與強度控制相結(jié)合，制定和完善汞的各類相關(guān)環(huán)境標準，以促進汞的有效削減和淘汰。

4.2 加強污染源監(jiān)管力度，減輕汞工業(yè)污染

建立健全長效監(jiān)管機制，嚴格環(huán)境準入和執(zhí)法檢查，規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)，強化企業(yè)管理，督促其采取有效措施控制汞污染物排放，妥善處理處置各類含汞危險廢物。開展汞排放企業(yè)清潔生產(chǎn)審核，重點實施以汞削減為目標的強制性清潔生產(chǎn)審核，大力推進淘汰高耗能、高污染的落后工藝及設(shè)備，采用先進的低耗能、污染程度小的工藝設(shè)備，從源頭上減少汞消耗與汞污染，最大程度減輕工業(yè)污染。

4.3 加強汞污染防治研究，鼓勵生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級

鼓勵汞排放生產(chǎn)企業(yè)和有關(guān)科研院所開展合作，加快低汞、無汞產(chǎn)品和技術(shù)裝備研發(fā)，引導(dǎo)和幫助企業(yè)開展相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的推廣應(yīng)用。鼓勵企業(yè)開展生產(chǎn)過程中汞流向研究，積極采用先進的清潔生產(chǎn)技術(shù)實施改造，從產(chǎn)品整個生命周期削減或替代汞的使用和最大程度地減少汞污染物產(chǎn)生，全面提升清潔生產(chǎn)水平。

4.4 從暴露途徑上切斷汞污染對人體健康的影響

加強汞污染危害的宣傳教育，普及預(yù)防汞污染的基本知識，提高人們的環(huán)保意識。引導(dǎo)人們在購買和使用商品時選擇環(huán)保型產(chǎn)品，即低汞產(chǎn)品或不含汞的替代品，盡量不用或少用含汞用品；合理安全食用海產(chǎn)品；對含汞電池、熒光燈管、體溫計等生活垃圾與一般生活垃圾分類收集、分別處理。

4.5 從保護受影響人群角度預(yù)防和降低汞污染的影響

加強個人防護，掌握必要的汞中毒預(yù)防方法。防止誤食過量的含汞化合物，服用含汞藥物應(yīng)嚴格控制劑量。定期進行健康體檢，對神經(jīng)和腎臟受損的早期癥狀要特別關(guān)注，發(fā)現(xiàn)汞中毒時應(yīng)及時治療。女性職工不得從事重汞作業(yè)，妊娠期、哺乳期的女性應(yīng)調(diào)離接汞作業(yè)崗位。對溫度計破碎等造成的汞污染，應(yīng)立即采取有效方法將散落的汞珠收集并封裝后，再進行妥善處理。

5 小結(jié)

環(huán)境汞污染及其對人體健康的影響越來越多地成為專家學(xué)者們研究的熱點。我國對汞污染的研究還不能滿足國際環(huán)境形勢發(fā)展的需要[17]，對汞污染現(xiàn)狀、機理以及健康效應(yīng)等方面還有待繼續(xù)深入研究。汞污染的防治依靠每個社會成員的支持與積極參與，只有掌握科學(xué)有效、合理可行的預(yù)防措施，才能使汞污染帶來的健康危害降低到最低。

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