環境汞污染對人體健康的影響及預防措施

魏艷紅 郭建強 陳志明 莫招育 謝 鴻毛敬英 梁桂云 劉慧琳

（1.廣西壯族自治區環境保護科學研究院，廣西 南寧 530022；2.廣西壯族自治區環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。目前汞被聯合國環境規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生影響的化學物質。20世紀以來，隨著汞在工業、農業、醫藥以及日常生活中的廣泛應用，汞的生產量和使用量劇增，致使大量汞隨人類活動進入到環境。自日本水俁病事件以來，由汞及其化合物所造成的環境污染問題也越來越受到人們的極大關注。研究表明，過多的元素態汞蒸汽和無機汞化合物被人體攝入后，會對神經中樞系統造成損傷，而有機汞通過食物鏈富集放大后具有更大的生物毒性，不僅會造成神經系統的嚴重缺陷，還表現出強烈的致畸、致癌和致突變作用[1]。

1 汞的理化性質及應用

汞是一種稀有的化學元素，俗稱水銀，是唯一在常溫下呈液態并較易流動的金屬，熔點低（-38.87℃），比重為13.546（20℃），在熔點即開始蒸發，溫度越高、蒸發越多，其蒸氣是空氣質量的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；汞在常溫下與硫結合，毒性可大大降低。

實際生產中，由于汞具有多種特殊性能，而成為重要的工業原料，大量的汞及其化合物被廣泛應用于電子、儀器、化工、塑料、含汞農藥以及油漆等各種行業。如具有液態性質、低擴散性、附著性以及在整個液態范圍內體積膨脹的均勻性，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學中作為牙醫補牙的填料；因其高比重、導電性和流動性，而在實驗工作中將其用于液封和大電流短路繼電器等。

2 環境汞污染的來源

2.1 環境汞的天然本底

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。經過自然演化，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，并在各種環境介質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《生活飲用水衛生標準》規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年中國環境監測總站的調查顯示，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、地熱活動、土壤和水體表面揮發作用、植物的蒸騰作用、森林火災等。[6～7]在很大程度上是因為火山與地熱活動作用造成汞污染，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年中火山爆發情況統計結果顯示，其中68個活火山爆發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等提出的現代全球汞循環模型中，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

現階段人為汞污染的主要來自化石燃料的燃燒、火力發電、垃圾焚燒（包括市政垃圾、醫療廢物、處理廠污泥等）、水泥生產、金屬冶煉、化工生產及其他用汞行業等工業過程以及農藥使用等，水體中汞的主要污染來自塑料、氯堿、煉金、雷汞和電子等工業生產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、水泥生產等工業廢氣的排放活動，以煤為燃料的火力發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，已經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，且汞蒸氣具有較高擴散性和較強脂溶性，元素汞以蒸氣狀態污染空氣，通過呼吸道侵入人體后可被肺泡吸收并經血液循環至全身，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主要為神經性癥狀，如頭痛、頭暈、乏力、運動失調等；吸入過量汞蒸氣出現急性中毒，主要靶器官是中樞神經系統，主要癥候表現為肝炎、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生于職業性接觸的生產環境中。[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、食物經消化道進入體內。崔留欣等[14]研究結果顯示低濃度空氣汞污染已使人群體內汞負荷增加，使人群腎功能受到了影響。短期內服用大量汞鹽、升汞等無機態汞致使高濃度汞離子在體內蓄積時，易在腎內積累，會對人體腎、肝、心臟、甲狀腺、腦等器官造成損傷，甚至導致神經系統紊亂和慢性汞中毒。無機汞中毒表現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化為有機汞，而且在魚體、動物體及人體內的無機汞也會轉化為有機汞，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，還容易在頭發中蓄積。甲基汞在體內半衰期大約70～80d，以還原形式的谷胱甘肽復合物從肝臟細胞轉移到膽汁，再經膽汁隨糞便排出，排出時間很慢。[15～16]

甲基汞主要在神經、腎臟、心血管、生殖以及免疫系統等方面對人體產生毒害作用，尤以神經毒性最為嚴重，主要中毒表現為精神和行為障礙，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防與對策

4.1 完善環境立法和環境標準體系，減少污染物排放總量

環境標準是將環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境行為的工具。在現行國家環境保護的相應法律法規中，修改和增加有關汞污染控制的相應條款，同時綜合考慮排放總量控制與強度控制相結合，制定和完善汞的各類相關環境標準，以促進汞的有效削減和淘汰。

4.2 加強污染源監管力度，減輕汞工業污染

建立健全長效監管機制，嚴格環境準入和執法檢查，規范企業生產，強化企業管理，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。開展汞排放企業清潔生產審核，重點實施以汞削減為目標的強制性清潔生產審核，大力推進淘汰高耗能、高污染的落后工藝及設備，采用先進的低耗能、污染程度小的工藝設備，從源頭上減少汞消耗與汞污染，最大程度減輕工業污染。

4.3 加強汞污染防治研究，鼓勵生產企業轉型升級

鼓勵汞排放生產企業和有關科研院所開展合作，加快低汞、無汞產品和技術裝備研發，引導和幫助企業開展相關產品和技術的推廣應用。鼓勵企業開展生產過程中汞流向研究，積極采用先進的清潔生產技術實施改造，從產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生，全面提升清潔生產水平。

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，普及預防汞污染的基本知識，提高人們的環保意識。引導人們在購買和使用商品時選擇環保型產品，即低汞產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防方法。防止誤食過量的含汞化合物，服用含汞藥物應嚴格控制劑量。定期進行健康體檢，對神經和腎臟受損的早期癥狀要特別關注，發現汞中毒時應及時治療。女性職工不得從事重汞作業，妊娠期、哺乳期的女性應調離接汞作業崗位。對溫度計破碎等造成的汞污染，應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

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

[1]康世昌,黃杰,張強弓.雪冰中汞的研究進展[J].地球科學進展,2010,25(8):783-793.

[2]戴樹桂.環境化學[M].北京:高等教育出版社,1997.1.

[3]玉翊亭.環境學導論[M].北京:清華大學出版社,1985.9.

[4]陳學敏,等.環境衛生學[M].北京:人民衛生出版社,2007.

[5]周宜開,葉臨湘.環境流行病學基礎與實踐[M].人民衛生出版社,2013.

[6]張銀玲等.環境汞污染及研究動態[J].有色冶金設計與研究,2012,33(4):65-68.

[7]馮新斌,仇廣樂,付學吾,等.環境汞污染[J].化學進展,2009,21(Z1):436-457.

[8]王志平,王鳳英,烏日娜.重金屬汞的污染與危害[J].濟寧師專學報,2006,28(4):70-75.

[9]王宏,徐智.汞在環境中的污染和遷移轉化[J].內蒙古環境保護,2000,12(1):46-47.

[10]張燕萍,顏崇淮,沈曉明.環境中汞污染來源、人體暴露途徑及其檢測方法[J].廣東微量元素科學,2004,11(6):11-15.

[11]孫淑蘭.汞的來源、特性、用途及對環境的污染和人體健康的危害[J].上海計量測試,2006(5):6-9.

[12]范燕燕,蔣治良.汞的環境生化分析進展[J].分析測試技術與儀器,2009,15(2):76-78].

[13]常洋,董娜,何劍斌.汞的危害及防治[J].畜禽業,2008(12):53-54.

[14]崔留欣等.低濃度空氣汞污染對人群腎功能的影響[J].環境與健康雜志,1999,16(3):157-159.

[15]陳影,邵玉芳.汞污染及人體負荷研究進展[J].環境化學,2012,31(12):1934-1941.

[16]苗利軍.汞污染對人體的危害[J].農業工程,2013,3(3):83-84.

[17]胡月紅.國內外汞污染分布狀況研究綜述[J].環境保護科學,2008,34(1):38-41.