典型城市大氣汞污染及對(duì)人體健康的影響探究

王淼 楊月梅 曹艷芳 趙珍偉

摘 要：本文主要從我國(guó)經(jīng)典城市大氣汞的時(shí)空分布作為出發(fā)點(diǎn)，闡述我國(guó)城市大氣汞主要的排放源，介紹大氣汞污染及對(duì)人體健康的原因并提出相應(yīng)的防范措施。

關(guān)鍵詞：典型城市；大氣汞污染；人體健康

汞是一種銀白色的有毒重金屬，其毒性對(duì)人體健康有著直接的影響。在聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃中，汞被列為全球性的污染物，污染范圍遍及世界上的各個(gè)角度。因?yàn)椋S著汞在生活、生產(chǎn)中的不斷運(yùn)用，汞的生產(chǎn)量和使用量逐年增加，使得汞不斷流入人們賴(lài)以生存的環(huán)境中，特別是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥等方面的汞的使用。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)不斷增強(qiáng)，人們?cè)郊雨P(guān)注環(huán)境污染源的形成。汞及其化合物作為環(huán)境污染源的一種，自然深受人們的注意。相關(guān)研究表明，人體攝入汞及其化合物后，容易損傷人體內(nèi)部的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致人體容易出現(xiàn)致畸、致癌、突變等現(xiàn)象。

1 我國(guó)經(jīng)典城市大氣汞的時(shí)空分布

根據(jù)汞的理化和形態(tài)特征，大氣汞的分布主要呈現(xiàn)出氣態(tài)單質(zhì)汞、氣態(tài)二價(jià)汞、顆粒態(tài)汞三種狀態(tài)，其中氣態(tài)單質(zhì)汞和氣態(tài)二價(jià)汞占大氣汞的90%，而顆粒汞只占10%[ 1 ]。在大氣中，汞能夠停留0.5到2.0年的時(shí)間，可以隨著大氣進(jìn)行遠(yuǎn)距離的輸送和遷移，參與生態(tài)環(huán)境中汞的循環(huán)過(guò)程。另外，汞易溶于水，容易隨著水流四處擴(kuò)散，直接影響一個(gè)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，而且汞容易在O3、H2O2等氧化劑的條件下發(fā)生氧化反應(yīng)，又容易因?yàn)樽贤饩€(xiàn)輻射、還原劑等條件下發(fā)生還原反應(yīng)。典型城市作為人類(lèi)活動(dòng)中心的場(chǎng)所，是在全球汞循環(huán)中起到重要作用，其中，由燃煤釋放的汞在城區(qū)的沉降率就有11.6%之多。在我國(guó)的許多大中城市中，大氣汞的含量往往超過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，直接影響人類(lèi)生活質(zhì)量。例如，在上海，顆粒態(tài)汞的平均濃度有（2.7ng·m-3），處于大中城市中最少的；在福州，顆粒態(tài)汞的平均濃度有（111.9ng·m-3），處于大中城市中最多的。福州之所以顆粒汞的含量如此之高，主要是因?yàn)楦Ｖ菔菍儆诘責(zé)峄顒?dòng)的高發(fā)地帶。

另外，我國(guó)部分典型城市的大氣汞的濃度在不同的季節(jié)會(huì)有所不同，在北方城市，大氣汞冬季的濃度往往高于夏季的濃度，主要是取暖因素造成的，一般要高出2倍之多。例如在蘭州的冬季顆粒汞濃度是夏季顆粒汞濃度的5倍之多[ 2 ]。在南方城市，由于綠化面積比較普及，大氣汞在一年四季的濃度都處于一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)，大氣汞的濃度變化往往不大。從空間角度來(lái)看，城市區(qū)域的大氣汞的濃度往往高于郊區(qū)，郊區(qū)的濃度往往高于農(nóng)村，這主要是因?yàn)槌鞘芯用窕顒?dòng)時(shí)容易釋放大量的汞，例如汽車(chē)尾氣、家用燃煤等；城鎮(zhèn)工業(yè)化容易導(dǎo)致大氣汞的產(chǎn)生，特別是火電廠(chǎng)、熱電廠(chǎng)等大型工廠(chǎng)。同時(shí)，由于城市環(huán)境中存在熱島效應(yīng)，不能像郊區(qū)和農(nóng)村一樣快速擴(kuò)散和稀釋大氣中的汞污染。

2 我國(guó)典型城市大氣汞主要的排放源

汞在底殼中的總儲(chǔ)存高達(dá)1600億噸，99.98%的汞處于稀散狀態(tài)，經(jīng)過(guò)自然演變逐漸融入到人類(lèi)生存的巖石、土壤、大氣中，形成獨(dú)一無(wú)二的汞的天然排放源[ 3 ]。汞在自然界的分布極為不均勻，在地球地球巖石圈內(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，粘土中為0.030-0.034μg/g；大氣中為0.05-0.5μg/m3。在自然源的汞污染方面，由于地殼運(yùn)動(dòng)引起的火山爆發(fā)、地?zé)峄顒?dòng)、土壤和水體表面揮發(fā)、植物的蒸騰、森林火災(zāi)等情況都能引起汞的釋放，形成大面積的汞污染現(xiàn)象。這種自然源的汞污染約占環(huán)境總體汞污染的33.33%。其中，火山爆發(fā)每年就能排除57噸汞，汞污染嚴(yán)重影響人們身體健康和生活環(huán)境。在人為汞污染方面，主要是指化石燃料的燃燒、火力發(fā)電、市政垃圾、醫(yī)療廢物、處理廠(chǎng)污泥處理、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(guò)程中導(dǎo)致汞排放超標(biāo)，進(jìn)而造成相應(yīng)的汞污染。

3 大氣汞污染及對(duì)人體健康的影響

汞在常溫下就可以蒸發(fā)，具有很強(qiáng)的擴(kuò)散性和脂溶性，能夠直接以蒸汽的形式融入空氣中，很容易人體吸入。汞通過(guò)血液循環(huán)遍及人體全身，引發(fā)人體中毒。人體皮膚容易通過(guò)毛孔、毛細(xì)血管對(duì)汞進(jìn)行吸收，也很容易人體中毒。汞中毒的臨床表現(xiàn)是神經(jīng)系統(tǒng)遭受損傷，患者出現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力等癥狀。若是人體吸收過(guò)多的汞，會(huì)直接影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)，誘發(fā)肝炎、腎炎、尿毒癥等疾病。無(wú)機(jī)汞主要是指汞化合物，如汞的氰化物、硫化物等化合物，這些化合物能夠以氣態(tài)的形式，容易通過(guò)呼吸道被人體吸收；或者，以液態(tài)的形式通過(guò)消化道進(jìn)入人體，直接影響人體中的腎功能。若是這些化合物在腎內(nèi)不斷積累，會(huì)對(duì)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。在微生物的作用下，元素汞和汞的化合物都可能直接轉(zhuǎn)化為有機(jī)汞，這些有機(jī)汞的雜質(zhì)容易被魚(yú)類(lèi)、牲畜所食用，通過(guò)食物鏈的形式很容易被人體所吸收，直接造成人體汞慢性中毒，特別是甲基汞、二甲基汞等有機(jī)汞。有機(jī)汞比較容易在魚(yú)類(lèi)和貝類(lèi)中濃縮蓄積，易通過(guò)消化道被人體吸收，消化吸收率比元素汞和無(wú)機(jī)汞的吸收率都要高。甲基汞脂溶性很強(qiáng)，易于擴(kuò)散進(jìn)入組織細(xì)胞中，若是甲基汞進(jìn)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。

4 結(jié)語(yǔ)

要避免汞污染對(duì)人體健康的危害，就必須完善相應(yīng)的環(huán)境立法，建立標(biāo)準(zhǔn)化的立法體系，規(guī)范污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)汞污染的源頭監(jiān)督和管理，減輕工業(yè)汞污染，合理科學(xué)處理含汞危險(xiǎn)廢物，加強(qiáng)汞污染的防治措施，鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，從群眾的視角中狠抓污染源，從而達(dá)到有效的防范措施。

參考文獻(xiàn)：

[1] 魏艷紅，郭建強(qiáng)，陳志明，莫招育，謝鴻，毛敬英，梁桂云，劉慧琳.環(huán)境汞污染對(duì)人體健康的影響及預(yù)防措施[J].大眾科技，2014，03：59-61.

[2] 李林，周啟星.我國(guó)典型城市大氣汞污染及對(duì)人體健康的影響[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2014，05：832-842.

[3] 路文芳，田宇，戰(zhàn)景明，謝滿(mǎn)廷.我國(guó)大氣汞污染對(duì)人體健康的影響[J].環(huán)境與健康雜志，2012，08：761-763.

作者簡(jiǎn)介：

王淼（1982-），男，山東濟(jì)寧人，中國(guó)輻射防護(hù)研究院科研人員，研究方向：環(huán)境保護(hù)。