摘要：通過對我國大氣、土壤、水體3種環境介質中汞汙染的來源、形態、遷移、分布等進行分析，並結合各類介質中汞的超標情況和對汙染地區人群健康的影響，了解我國目前的汞汙染現狀及對人體健康造成的影響。
關鍵詞：汞;汙染;健康危害
隨著工業的快速發展，在帶來巨大經濟效益的同時，也造成了嚴重的環境汙染。其中，環境汞汙染就對人群健康造成了極大的危害。如20世紀50年代，日本九州水俁灣發生的「水俁病」，就是首次發現的汞汙染引起的環境公害事件，造成了極大的社會危害。據統計，在日本水俁病中有5172人患病，730人死亡[1]。而在1972年伊拉克用甲基汞和乙基汞殺菌劑處理種子而發生的汞中毒事件中，有459人死亡[1]。此後，世界各國汞汙染事件也陸續發生，引起了全球的廣泛關注，紛紛採取各種措施防治汞汙染。汞汙染具有持久性、易遷移性、高度的生物富集性、強毒性等特性，並且環境中任何形式的汞均可在一定條件下轉化為劇毒的甲基汞，因此對人體健康造成極大的危害。同時，汞具有長程跨界汙染的屬性，已被聯合國環境規劃署列為全球性汙染物，是除了溫室氣體外唯一一種對全球範圍產生影響的化學物質，已成為全球廣泛關注的環境汙染物之一。筆者通過對汞的基本性質、用途及我國汞汙染的分布和汞汙染對人體健康危害的現狀等3方面來介紹我國的環境汞汙染現狀。
1汞的基本性質和用途
汞在自然界中分布廣泛，如巖石、土壤、植物、河流、大氣中都普遍存在汞，但其含量很少，不會對人體健康造成危害，可稱其為自然含汞量。汞在自然界中以金屬汞、無機汞和有機汞的形式存在，常見的無機汞主要有硫化汞、氧化汞和氯化汞，有機汞主要有甲基汞、乙基汞、苯基汞。汞單質極易與硫磺發生反應，生成紅色的HgS，俗稱硃砂。汞在空氣和水中穩定，不與酸(濃硝酸除外)和鹼反應，導熱性和導電性良好。汞幾乎能與除鐵以外的所有金屬形成合金，稱為汞齊[2]。金屬汞及其化合物的用途非常廣泛，世界上約有80多種工業需要汞作為生產原料，主要用於化工、冶金、電子、輕工、醫藥、醫療器械等多種行業，汞還可作為核反應器的防護劑和冷卻劑[2]。自然界中的汞與無機汞可在微生物的作用下轉化為有機汞，通過食物鏈的富集作用進入人體而危害健康。任何形式的汞對人體均會產生毒性，且不能被分解或降解成無毒物質[3]，而其中甲基汞的毒性最強。但汞及其化合物在被廣泛使用的過程中，也由於環保措施不當或事故，對環境造成了一定程度的汙染。
2我國汞汙染的分布
造成環境汙染的汞來源分為自然排放和人為排放兩大類，自然排放主要是由於火山噴發、地熱活動、自然風化、植被釋放、森林火災等引起的汞排放，而人為排放主要是由於人類活動引起的汞排放，包括汞的使用、物質中含有的汞雜質、廢物處理引起的汞排放3大類[4]。自然排放引起的汞汙染非人力能左右，通常只佔到汞排放總量的1/4[5]。而人為排放是汞汙染的主要原因。我國是世界上僅次於西班牙和義大利的第3大產汞國[6]，也是需汞大國，許多企業都與汞密切相關。我國汞的主要供應源是汞礦開採[7]，其中尤以貴州汞礦多，貴州萬山地區號稱中國汞都，是中國最大的汞礦區，在開採過程中，由於技術水平較低、環保措施不足等原因對汞礦周邊地區造成了較為嚴重的汞汙染，許多學者都對該地區的汞汙染狀況進行了研究。丁振華等於2002年發現貴州萬山地區汞礦及其周圍環境(土壤、大氣)汞汙染相當嚴重。
此外，在我國的吉林、陝西、湖北，遼寧和重慶等地環境汞汙染現象也較為嚴重。其汙染來源有汞電解法生產燒鹼、含汞礦石和金礦的開採冶煉、燃煤、醫院、電池製造、儀器儀表生產、垃圾焚燒、氯鹼工業等生產行業或部門。它們通過排放廢水、廢渣、廢氣等方式將汞及其化合物排放到自然環境中，造成周邊地區空氣、水體、土壤、植物等的汙染，再通過多種途徑進入人體，對人體的各個系統造成了嚴重的危害，尤其是神經系統方面的危害。
2.1大氣汞汙染
大氣汞汙染的來源除了自然來源外，還有燃煤、有色金屬冶煉、水泥工業、生活垃圾焚燒及填埋、石油燃燒等，其中有色金屬冶煉、燃煤、垃圾焚燒是大氣汞汙染的主要來源，研究表明全球人為汙染源每年向大氣排放的汞量為1900～2200t，其中燃煤與垃圾焚燒排放的汞量佔70%[8]。清華大學同美國阿貢實驗室的合作研究指出，2003年，中國各種排放源共向大氣中排放汞650t，其中有色金屬冶煉和燃煤的大氣排放量最高，分別佔總排放量的52%和39%[9]。汞在大氣環境中存在的主要化學形式有單質汞(Hg0)、二價汞(Hg2-)和顆粒態汞(Hgp)，其中元素汞(Hg0)所佔的比例最大，約佔總量的90%以上[10]。元素汞的反應性弱，溶解性低，能在大氣中存在相當長的時間(約為0.5～1.5a)，參與全球大氣循環，進行大範圍長距離運輸;二價汞(Hg2+)包括二價無機汞化合物和甲基汞、二甲基汞，具有較強水溶性，極易通過乾濕沉降進入地表系統;而顆粒態汞在大氣中存在時間短，濃度低，也易沉降，進而進入土壤或水體當中。如馮新斌等[11]研究表明垃圾填埋場不僅向大氣中排放氣態單質汞，還排放甲基汞和二甲基汞。
北半球氣態總汞背景值為1.7ng/m3[12]，武漢2002年城區大氣平均汞含量為15.9ng/m3[13]，長白山地區大氣平均汞含量為(3.22±1.78)ng/m3[14]，廈門市大氣平均汞含量為11.037ng/m3[15]，均高於大氣平均汞濃度，表明這些地區的大氣受到了汞汙染。
2.2土壤汞汙染
土壤中汞的來源是多方面的，除土壤本身含有的汞之外，大氣汞沉降(乾濕沉降)及汙水灌溉、汙泥堆肥、有機汞農藥的使用、含汞廢棄物的堆放或填埋等人類工農業生產活動也是土壤汞汙染的重要來源[16]。如王應剛等[17]研究表明，大氣含汞汙染物的乾濕沉降造成了太原土壤的汞汙染。含汞廢棄物中的汞及其化合物在雨水衝洗和地表徑流的衝刷下，可進入土壤中，造成土壤汞汙染。
汞及其化合物進入土壤環境後，可在吸附、交換、溶解、沉澱、氧化還原、生物化學等物理及化學作用下，通過不同的方式，一部分長久的存在於土壤中，一部分被植物吸收進入食物鏈循環，一部分以氣態形式釋放到空氣中，一部分通過降水或徑流衝刷進入水循環系統。按汞的形態可分為金屬汞、有機結合態汞和無機結合態汞3種形態，其中金屬汞的含量極少，但其可直接由植物根莖或葉片吸收。除此之外，土壤中含有的可溶性有機質(DOM)、腐殖質、鐵氧化物和黏土礦物等都對Hg2+具有一定的吸附作用[18]，可形成結合態汞。Cl-對Hg2+有很強的親和力，可形成易溶解的無機化合物(HgCl2)，其可通過植物吸收的方式進行生物遷移，進入食物鏈，對人體造成危害。植物對汞的吸收能力不同，表現為：針葉植物>落葉植物>水稻>玉米>高梁>小麥>葉菜類>根菜類[19]。而且植物的不同部位汞含量也是不同的，一般認為，植物中的汞經土壤吸收時，地底部分要高於地上部分[20];植物中的汞經大氣吸收時，地上部分要高於地底部分。張仲勝等[21]研究表明汞含量在土壤-植物、植物-植食性昆蟲、植食性昆蟲-肉食性昆蟲這一食物鏈過程中逐漸富集。一般情況下，植物中含有的是無機汞，動物中含有的是有機汞。不同的土壤中汞含量是不同的，其影響因素包括pH值、溫度、有機質、土壤組分等。李永華等[22]研究指出，土壤總汞及各形態汞含量隨土壤pH值升高而增加。除此之外，研究表明，我國土壤汞汙染的趨勢表現為：工業區>居民區>風景遊覽區>農村[23]。我國土壤環境質量標準(GB15618-1995)中規定的一級標準為0.15mg/kg，某金礦區農田土壤汞含量為0.21～20.3mg/kg，均值為2.23mg/kg24，葫蘆島市土壤汞含量為0.055～14.575mg/kg，均值為1.435mg/kg[25]，桂林土壤汞含量為0.076～2.336mg/kg，均值為0.288mg/kg[26]，太原土壤汞含量為0.043～0.297mg/kg[17]，均高於0.15mg/kg，但汙染較輕，屬於輕度汞汙染。而萬山礦區土壤汞含量範圍為24.31～347.52mg/kg[27]，遠高於0.15mg/kg，表明貴州萬山汞礦地區土壤汞汙染嚴重。
2.3水體汞汙染
水體汞汙染的來源有水氣交換、在雨水衝刷等的作用下土壤中的汞及其化合物隨水流進入水生生態系統、含汞工業廢水的排放等。我國的水體汞汙染主要是由於工業廢水的排放引起的，許多汞相關行業，如礦山、化工、化纖、化肥、農藥、冶金、電鍍、儀表、顏料等工業都會排出含汞汙染物的廢水，從而進入水循環系統中。在20世紀60～80年代，我國松花江流域發生的汞中毒事件就是由於化工企業排放的含高濃度汞的乙醛生產廢水引起。人們通過飲用受汞及其化合物汙染的飲用水或食用受汙染的水生動、植物而發生汞中毒。
水循環系統包括上層水體和下層底泥，而水體和底泥間的相互作用影響了水體的汞含量。汞及其化合物會累積在水體底部汙泥中，在微生物的作用下轉化為甲基汞，通過食物鏈進入魚體內，導致人體食用後發生汞中毒。如我國貴州百花湖曾受到汞法生產醋酸企業含汞廢水的汙染，但目前水體總汞含量平均值為33.2ng/L，低於我國地表水環境質量標準(GB3838-2002)中的Ⅲ類水標準(100ng/g)。魚體總汞平均含量為28.0ng/g[28]，低於我國水產品食用衛生標準規定的汞含量安全限值(300ng/g)及世界衛生組織規定食用魚類汞含量標準限值為500ng/g，汞汙染對百花湖的影響已不明顯。松花江流域自70年代發生汞汙染開始，經過徹底切斷汙染源等20多年的治理，到目前為止尚未完全消除汞汙染，江水汞含量為150～380ng/L，高於背景含量，並且部分魚體總汞含量超出了我國食品衛生標準[29]。黃浦江江水中的平均汞含量為400ng/L，高於貴州百花湖與松花江的平均汞含量[30]。葫蘆島市五裡河水中汞含量為84～10446ng/L，平均值為1395ng/L[31]，遠高於Ⅲ類水標準100ng/g，汙染非常嚴重。
3我國汞汙染對人體健康危害的現狀
環境汞汙染所引起的汞中毒多為慢性汞中毒，2010年12月20日衛生部發布的《重金屬汙染診療指南(試行)》中將環境汙染引起的汞中毒分為慢性輕度汞中毒、慢性中度汞中毒、慢性重度汞中毒，主要表現為神經系統症狀，嚴重者可致死亡，目前世界上已有環境汞汙染所致汞中毒病例的報告。我國環境汞汙染的形勢較為嚴峻，如吉林松花江流域、貴州萬山地區等都曾受到過嚴重的汞汙染，給周圍人群帶來了嚴重危害，並在經過多年的環境治理後，汙染尚未完全消除，對人群健康的影響也依然存在。70年代發生的松花江汞汙染事件中，有甲基汞中毒的病例報告。發汞是判斷體內汞蓄積的重要指標，用以了解受汙染的程度。據調查，1975年松花江沿江漁民發汞含量均值為17.50μg/g，1990年發汞均值為3.82μg/g，2000年發汞均值為2.15μg/g[32]，發汞呈下降趨勢，但仍高於美國環境保護局制定的1mg/kg的發汞限值，表明經過20多年的環境汙染治理，環境明顯改善，對人體的危害有所減輕，但卻依舊存在汞蓄積。而貴州萬山汞礦地區居民的發汞含量平均值為837μg/g[33]，可見該地區汞汙染十分嚴重，對人體的危害也較高。寧波市居民發汞含量均值為1.8mg/kg[34]，而成都、蘇州、長沙、上海、杭州等地居民的發汞含量平均值均高於1mg/kg[34]，表明居民體內有汞蓄積，存汞暴露的健康風險。
從以上數據可以看出，我國許多城市目前都面臨著汞汙染的威脅，但由於我國幅員遼闊，一些地區存在汞汙染的情況，但尚未被發現或數據尚未發表，因此本文只有部分城市的汞汙染狀況分析，並無法代表我國的整體情況，只是對現有數據進行分析整理，使人們了解目前己知的汞汙染狀況，重視環境汞汙染對人體的健康危害，進而採取各種有效措施以減少汞汙染物的排放，如減少汞礦開採、較少含汞原料的使用、替代含汞或使用汞的產品和工藝、加強汞廢物的管理等。
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