重金屬污染|汞對(duì)人體及環(huán)境的影響

更新時(shí)間：2017-12-18

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汞對(duì)人體健康的影響
汞是銀白色液態(tài)金屬，主要以汞元素(金屬汞)、無機(jī)汞(汞鹽)和有機(jī)汞3種形式存在。有資料稱汞在生物體內(nèi)會(huì)形成有機(jī)化合物，因此少量的液態(tài)汞吞食一般來講是無毒的，但汞蒸氣和汞鹽（除了一些溶解度極小的如*）都是劇毒的。汞及其化合物的毒性會(huì)因吸入或食入方式的不同，或量的不同而不同。對(duì)人體的損害以慢性神經(jīng)毒性居多，急性中毒為少數(shù)。zui危險(xiǎn)的汞有機(jī)化合物是二甲基汞[（CH3）2Hg]，僅幾微升（10-9m3或10-6dm3或10-3cm3）二甲基汞接觸在皮膚上就可以致死。水俁癥即甲基汞中毒，也是對(duì)人體危害極為嚴(yán)重的汞中毒病癥。日常生活中常用到的汞及對(duì)人體影響可以主要分為以下幾類：

金屬汞
金屬汞又稱元素汞，主要存在于水銀溫度計(jì)、體溫計(jì)、血壓計(jì)中。元素汞具有揮發(fā)性，汞蒸氣吸入肺部后，會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成傷害，會(huì)產(chǎn)生腸胃潰瘍、腹瀉、嘔吐、神智錯(cuò)亂、呼吸困難、肺水腫、呼吸衰竭、甚至死亡。元素汞一般不易由腸胃吸收，如果腸胃蠕動(dòng)異常，使金屬汞在腸胃中停留時(shí)間過長，則有可能發(fā)生汞中毒。
元素汞在室溫下會(huì)不斷釋放汞蒸氣，如果人體長期暴露于汞蒸氣環(huán)境，則容易四肢發(fā)生不自主抖動(dòng)、更會(huì)有易怒、激動(dòng)、善忘、害羞、沮喪、口吃、膽怯、焦慮、不安、不穩(wěn)定、易激動(dòng)、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等癥狀出現(xiàn)。此外，胃腸道、泌尿系統(tǒng)、皮膚、眼睛均可出現(xiàn)一系列癥狀。急性汞中毒其癥候?yàn)楦窝住⒛I炎、蛋白尿、血尿和尿毒癥。

無機(jī)汞
日常生活中會(huì)遇到的無機(jī)汞有消毒劑如紅藥水和牙科銀粉。如若誤食入高劑量無機(jī)汞，不僅會(huì)引起腸胃道粘膜傷害而大量出血，引發(fā)休克，還會(huì)傷害腎臟，導(dǎo)致急性腎衰竭，甚至造成死亡。長期食入低劑量無機(jī)汞，將會(huì)引起慢性腎炎，導(dǎo)致尿毒癥。
有機(jī)汞
汞在環(huán)境中會(huì)被細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有機(jī)汞，有機(jī)汞中較為典型的即是甲基汞，甲基汞在人體腸道內(nèi)極易被吸收并分布到全身，大部分蓄積到肝和腎中，分布于腦組織中的甲基汞約占15%，但腦組織受損害的則先于其它各組織，主要損害部位為大腦皮層、小腦和末梢神經(jīng)。因此，甲基汞中毒主要為神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，其中毒癥狀主要有：
(1)一般癥狀：頭痛、疲乏、注意力不集中、健忘和精神異常等。
(2)感覺異常：口周圍(鼻、唇、舌)和手、足末端麻木、刺激和感覺障礙，重者可波及上肢和下肢，甚至擴(kuò)大到軀干。
(3)語言障礙：說話不清楚、緩慢、不連貫等等。
(4)運(yùn)動(dòng)失調(diào)：手動(dòng)作笨拙、不能作快速或微細(xì)的動(dòng)作(如寫字、吃飯、扣紐扣等)，步態(tài)不穩(wěn)，協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)障礙和震顫等。
(5)視野縮小：為雙側(cè)向心性視野縮小，而中心視力可保持正常，重者可呈管狀視野。
(6)聽力障礙：為中樞性聽覺障礙，聽不到聲音或者聽到聲音但聽不懂所說的話。
(7)其他：肌肉萎縮；肌痙攣或僵直、流涎或多汗等。其癥狀出現(xiàn)的順序?yàn)椋焊杏X障礙-運(yùn)動(dòng)失調(diào)、語言障礙-視野縮小-聽力障礙。
另外，甲基汞進(jìn)入孕婦體內(nèi)后，對(duì)發(fā)育中的胎兒危害性極大，其可過胎盤及血腦障壁，易積聚在發(fā)育中胎兒的腦部，而使胎兒出現(xiàn)腦性麻痹、痙攣、抽筋等癥狀，嚴(yán)重會(huì)造成寶寶的認(rèn)知能力低下。日本的公害病-水俁病即為甲基汞慢性中毒。該次中毒事件主要是由于當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)工廠排放含汞化合物污水后污染了水域中的魚貝類，居民長期食用后而引發(fā)汞中毒。據(jù)統(tǒng)計(jì)900多人患病，其中90人死亡。
汞中毒癥狀
急救措施
皮膚接觸：脫去受汞污染的衣著，立即用流動(dòng)清水*沖洗接觸過汞的皮膚。另外將受污染的衣服收好并盡快處理，避免再次污染。
眼睛接觸：立即翻開眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。注意保暖，必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸。盡快就醫(yī)。
食入：誤服者立即漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
慢性中毒者應(yīng)脫離進(jìn)一步接觸。
急救完畢后都應(yīng)進(jìn)一步就醫(yī)，以確定是否有其他損害。
家庭汞泄露時(shí)的處理辦法是：如果還有液體的話,應(yīng)該將硫粉撒在上面，讓其反應(yīng);如果已經(jīng)揮發(fā)，注意室內(nèi)通風(fēng)，不能用手直接接觸汞，汞會(huì)使皮膚過敏。
如何減少對(duì)汞的接觸
用無毒或低毒原料代替汞，冶煉或灌注汞時(shí)應(yīng)設(shè)有排氣罩或密閉裝置以免汞蒸氣逸出。
及時(shí)清除和回收流散殘留在桌面、地面、墻壁上的汞。金屬汞長期粘附在物體表面，在常溫下持續(xù)蒸發(fā)。因此汞作業(yè)車間的墻壁、地面和操作臺(tái)的表面應(yīng)光滑無裂隙，便于清掃除毒。車間溫度不宜超過15～16℃。車間空氣中汞zui高容許濃度訂為0.001mg/m³。定期測定車間空氣中汞濃度。
汞作業(yè)工人應(yīng)每年體格檢查一次，及時(shí)發(fā)現(xiàn)汞吸收和早期汞中毒患者，以便及早治療，含汞廢氣、廢水、廢渣要處理后排放。
在開采黃金時(shí)停止使用汞，停止汞的開采，并逐步淘汰非必要的含汞產(chǎn)品。
另外生活中藥避免使用含汞產(chǎn)品，包括：電池、如溫度計(jì)、晴雨表、電子表和繼電器設(shè)備、燈具(包括某些類型的燈泡)、牙科用汞合金(補(bǔ)牙)、皮膚美白產(chǎn)品和其他化妝品、藥物等。
汞對(duì)環(huán)境的影響
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境中汞的含量也不斷增加，地球上各種環(huán)境媒體和食物(尤其是魚類)中的汞含量已經(jīng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。
環(huán)境中任何形式的汞均可轉(zhuǎn)化為劇毒的甲基汞，稱為汞的甲基化。某些含有甲基鈷胺素的微生物可甲基轉(zhuǎn)移給無機(jī)汞而形成甲基汞。在厭氧的條件下合成甲基汞的速度比需氧的條件下要慢得多。
汞在水和底泥中的濃度很低，不足以直接對(duì)人體引起危害。但水生生物可以直接從水體吸收和富集甲基汞化合物，同時(shí)還可以通過食物鏈轉(zhuǎn)移和富集，從而大大提高了汞對(duì)健康的危害。甲基汞脂溶性較強(qiáng)，魚體富含脂肪，故汞能被魚吸收并蓄積起來，而汞的轉(zhuǎn)化和排出又很緩慢，使它能長期保存在魚體中，使魚體內(nèi)的甲基汞的濃度隨年齡和體重的增加而增大。
因此汞對(duì)環(huán)境的影響，zui終都會(huì)轉(zhuǎn)化為對(duì)植物、動(dòng)物的影響，進(jìn)而影響人類的健康。
環(huán)境中汞污染來源
環(huán)境中汞污染來源簡介
目前每年人為污染源向大氣排放1900~2200噸汞，其中燃煤與垃圾焚燒排放的汞占70%。其他排放源按排放量排序?yàn)辄S金冶煉、有色金屬冶煉、水泥生產(chǎn)、垃圾處理等。
在過去100年中，約20萬噸汞被釋放到大氣中，目前仍有約3500噸汞存留在大氣中，從人為源汞排放歷史來看，歐美發(fā)達(dá)國家在工業(yè)化初期向大氣環(huán)境排放大量的汞，但近些年隨著污染控制設(shè)備大規(guī)模的安裝運(yùn)行，且民用和工業(yè)能源從煤炭轉(zhuǎn)向油/氣等更清潔的燃料，歐洲和北美洲的汞排放量出現(xiàn)逐年遞減的趨勢，與之相反，發(fā)展中國家工業(yè)化起步較晚，近些年煤炭消費(fèi)逐年增加，因此，亞洲和非洲等地發(fā)展中國家的汞排放量呈現(xiàn)出增長的態(tài)勢。我國是煤炭消費(fèi)大國，水泥、鋼鐵和金屬冶煉等重工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占較大比重。因此我國的燃煤和工業(yè)過程汞排放已經(jīng)引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。初步估算，我國人為源大氣汞排放約一半來自于煤炭燃燒。此外金屬冶煉、水泥生產(chǎn)、汞礦開采、電池/熒光燈生產(chǎn)、生物質(zhì)燃燒、廢棄物和垃圾焚燒也是重要的汞排放來源。
根據(jù)2013年1月中科院高能物理研究所、中國環(huán)境科學(xué)研究院等機(jī)構(gòu)聯(lián)合編制的《汞污染防治技術(shù)政策》數(shù)據(jù)顯示，目前中國總的汞消費(fèi)量大概在1000噸左右，約占世界總量的50％，已經(jīng)成為世界上zui大的汞生產(chǎn)國和消費(fèi)國。
汞排放情況如下圖所示：
燃煤、電池、節(jié)能燈及其他一些污染源情況及相關(guān)處理和回收情況：
燃煤：2003年初，環(huán)境規(guī)劃署發(fā)表的一份調(diào)查報(bào)告指出，燃煤電廠是zui大的人為汞污染源。汞經(jīng)由燃煤過程的遷移、轉(zhuǎn)化已成為汞在生物圈內(nèi)循環(huán)的一個(gè)重要途徑。
2010年我國火電煤炭總消費(fèi)量16億噸，2015年預(yù)計(jì)達(dá)到17.5億噸。我國燃煤中汞的含量在0.02-1.95mg/kg之間，根據(jù)相關(guān)主管部門統(tǒng)計(jì)，2007年我國火電行業(yè)汞排放量達(dá)到138.5噸，2015年和2020年預(yù)計(jì)將達(dá)到359噸和431噸。燃煤煙氣中汞的形態(tài)包括Hg0、Hg2+和HgP三種形態(tài)，其中Hg0(元素汞)易揮發(fā)且難以控制，是燃煤汞污染的重點(diǎn)。2011年7月29日，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，2012年1月1日正式實(shí)施，新標(biāo)準(zhǔn)增加了Hg的排放限值。落實(shí)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，實(shí)現(xiàn)汞污染防治重點(diǎn)在于燃煤汞污染物的產(chǎn)生及相關(guān)治理措施的有效性。
據(jù)悉，目前環(huán)保部已開展了燃煤電廠大氣汞污染控制試點(diǎn)工作。環(huán)保部在華能、大唐、國電、華電、中電投和神華集團(tuán)遴選了16個(gè)火電廠進(jìn)行汞排放監(jiān)測與控制的試點(diǎn)。該示范項(xiàng)目共兩部分，*部分是汞排放的試點(diǎn)監(jiān)測，目前這部分已驗(yàn)收；第二部分，是結(jié)合煙氣脫硫、脫硝、除塵工作，開展同時(shí)脫汞的多污染物協(xié)同控制示范工程，并進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益評(píng)估。
節(jié)能燈：
節(jié)能燈中汞對(duì)環(huán)境的影響也日益嚴(yán)重，就節(jié)能燈汞對(duì)人體和環(huán)境的影響進(jìn)行調(diào)查、實(shí)驗(yàn)，證明正規(guī)節(jié)能燈對(duì)使用者危害很小。不過，節(jié)能燈廢棄后如果未經(jīng)處理直接進(jìn)入環(huán)境，汞長期累積會(huì)對(duì)環(huán)境造成潛在污染，節(jié)能燈汞對(duì)環(huán)境的影響主要集中于生產(chǎn)和廢棄兩個(gè)階段。一支節(jié)能燈燈管平均含有0.5毫克汞，如果滲入地下，會(huì)造成90—180噸水源的污染。由于汞的沸點(diǎn)低，常溫下即可蒸發(fā)，廢棄的節(jié)能燈管破碎后，瞬時(shí)可使周圍空氣中的汞濃度超標(biāo)上百倍。而一旦進(jìn)入人體的汞超標(biāo)，就會(huì)破壞人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，一次吸入25毫克汞蒸氣即可致死。此外，節(jié)能燈內(nèi)部還有涂料、金屬等有害物，都會(huì)污染環(huán)境。據(jù)不*統(tǒng)計(jì)，歷年來，國家推廣節(jié)能燈高達(dá)2億只，而近幾年正是大批量替換的時(shí)期。
我國目前在節(jié)能燈回收與無害化處理方面還是空白。大量破碎的節(jié)能燈隨著生活垃圾被填埋或暴露在空氣中，嚴(yán)重危害環(huán)境。但不少人已經(jīng)意識(shí)到節(jié)能燈帶來的環(huán)境危害并開始行動(dòng)。2012年2月初，國內(nèi)某照明企業(yè)在上海啟動(dòng)“廢舊節(jié)能燈回收行動(dòng)”，按計(jì)劃，2012年底將在上海130個(gè)社區(qū)安置廢舊節(jié)能燈回收箱；浙江德清縣消費(fèi)維權(quán)義工以每支0.5元的價(jià)格回收廢舊節(jié)能燈，宣傳環(huán)保理念。姜克雋表示，希望相關(guān)部門盡快出臺(tái)相關(guān)政策，小區(qū)、超市中也可以設(shè)立廢舊節(jié)能燈回收箱，還可以通過“以舊換新”或贈(zèng)送小禮物的方式鼓勵(lì)市民盡快養(yǎng)成回收意識(shí)。
德國的節(jié)能燈回收采用銷售體系和社區(qū)回收兩個(gè)平行渠道，共設(shè)8000個(gè)回收點(diǎn)。瑞典在極力推進(jìn)廢舊節(jié)能燈的回收與無害化處理，全民動(dòng)員積極回收。日本堪稱節(jié)能燈回收處理方面做得的國家。日本政府非常重視廢舊節(jié)能燈的回收處理，將各項(xiàng)辦法和政策詳細(xì)地公布在各地方政府上，包括對(duì)節(jié)能燈的污染評(píng)估，節(jié)能燈破損后的詳細(xì)處理，還有專門的個(gè)人咨詢窗口。除此之外，政府還出資修建了專門回收“有害”垃圾的工廠，并在工廠上對(duì)“有害垃圾”的處理步驟給出了詳細(xì)的圖解說明。回收處理體系很完善。
瑞典MRT公司擁有先進(jìn)的針對(duì)熒光燈的回收處理技術(shù)，美國、日本以及一些歐洲國家也有擁有類似技術(shù)的公司。MRT公司對(duì)含汞熒光燈的回收處理分為兩個(gè)階段：*階段是粉碎和分選，第二階段是汞蒸餾。
兩個(gè)階段的工作流程分別如下：
美國也有約50家公司將一些含汞的廢舊物品進(jìn)行了回收再利用，主要包括含汞汽車開關(guān)、熒光燈、電腦、銀汞合金、醫(yī)療設(shè)備等。
電池：廢電池對(duì)環(huán)境的影響成為國內(nèi)媒體熱門話題之一。有的報(bào)道稱電池對(duì)環(huán)境污染很嚴(yán)重，一節(jié)電池可以污染數(shù)十萬立方米的水。有的甚至說廢電池隨生活垃圾處理可以引起諸如日本水俁病之類的危害，這些報(bào)道在社會(huì)上引起了很大反響，有很多熱愛環(huán)保的人士和團(tuán)體開展或參加了回收廢電池的活動(dòng)。然而，國家環(huán)保總局有關(guān)人士卻認(rèn)為，廢電池不用集中回收，以前有關(guān)廢電池危害環(huán)境的報(bào)道缺乏科學(xué)依據(jù)，在某種程度上對(duì)群眾造成了誤導(dǎo)。
電池中雖然含有汞，但由于是添加劑，其含量很少。即便是高汞電池，含汞量一般也在電池重量的千分之一以內(nèi)。我國電池行業(yè)全年的用汞量，大體上與一個(gè)汞法聚氯乙烯，或汞法煉金，或高汞鉛鋅礦采選的企業(yè)年排放廢水中的含汞量相當(dāng)。由于電池消費(fèi)區(qū)域大，含汞廢電池進(jìn)入生活垃圾處理系統(tǒng)以后，對(duì)環(huán)境的影響比前述一個(gè)化工企業(yè)排放含汞廢水所造成的影響要小得多，況且電池使用了不銹鋼或碳鋼做外包皮，有效地防止了汞的外漏。因而廢電池分散丟棄在生活垃圾中，其危害微乎其微，在客觀上不可能造成水俁病之類的危害。日本的水俁病是化工企業(yè)幾十年向一條河流排放大量含汞廢水，下游水系中汞逐漸累積造成的。
含汞電池正在被無汞電池代替
鑒于含汞廢電池畢竟對(duì)環(huán)境有污染影響。1997年底，國家經(jīng)貿(mào)委、中國輕工總會(huì)等9部門聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于限制電池汞含量的規(guī)定》，借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，要求國內(nèi)電池制造企業(yè)逐步降低電池汞含量，2002年國內(nèi)銷售的電池要達(dá)到低汞水平，2006年達(dá)到無汞水平。目前，國內(nèi)電池制造業(yè)基本按照《規(guī)定》要求在逐步削減電池汞含量。據(jù)中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，我國電池年產(chǎn)量為180億只，出口約100億只，國內(nèi)年消費(fèi)量約80億只，基本已達(dá)到低汞標(biāo)準(zhǔn)(汞含量小于電池重量的0.025％)。約有20億只達(dá)到無汞標(biāo)準(zhǔn)(汞含量低于電池重量的0.001％)。
2012年，環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)進(jìn)行了和《多邊環(huán)境協(xié)定》有關(guān)的工作，草擬了一份具法律約束力的性汞條約，其中包含取締含汞鈕型電池的條文。
含汞廢水：對(duì)含汞廢水的處理技術(shù)方面已經(jīng)開展了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，并取得了一些經(jīng)驗(yàn)。到目前為止，關(guān)于含汞廢水的處理方法大體上可以歸納為以下幾種：1、化學(xué)沉淀法；2、離子交換法；3、還原法；4、活性炭吸附法；5、電解法；6、汞齊提取法；7、溶劑萃取法；8、微生物處理法。
需要指出的是，無論哪種方法，其固有的毒性并未消除，因此還應(yīng)加大控制含汞污染物的排放和發(fā)展汞的回收利用，將處理與回收利用相結(jié)合以此綜合治理汞對(duì)環(huán)境的污染。
《水俁公約》
20世紀(jì)中期，汞污染給日東本水俁市帶來了嚴(yán)重的健康威脅，自2009年起，環(huán)境署召集140多個(gè)國家在日內(nèi)瓦經(jīng)過4年艱辛的談判，于2013年1月的zui后一屆汞談判會(huì)議上達(dá)成協(xié)議，2013年10月10日對(duì)汞的使用、進(jìn)出口貿(mào)易、排放等實(shí)行限制的《有關(guān)汞的水俁公約》(簡稱《水俁公約》)，在日本熊本縣熊本市召開的規(guī)劃署(UNEP)外交會(huì)議上獲得通過。會(huì)議閉幕，共有92個(gè)國家和地區(qū)授權(quán)代表簽署了本次大會(huì)的《zui后文件》和《水俁公約》。根據(jù)公約相關(guān)規(guī)定，公約將在第50個(gè)國家提交批準(zhǔn)書之后第90天正式生效，有望于2016年生效。
《水俁公約》是世界上*就汞這種高毒性金屬簽署的具有法律約束力的公約，條約規(guī)定禁止新開發(fā)汞礦山，對(duì)于已有礦山應(yīng)在條約生效后15年內(nèi)停止采掘。并規(guī)定要在2020年之前全面禁止體溫計(jì)、血壓計(jì)、電池、熒光燈等9種含汞制品的制造、輸出和輸入。即使要進(jìn)行輸出，必須事先要獲得輸入國的同意書。另一方面，對(duì)于東南亞、南美及非洲南部的貧困地區(qū)持續(xù)經(jīng)營的小規(guī)模汞礦采掘和使用，條約采取“盡可能消除”的規(guī)定。
《水俁公約》的條款
根據(jù)《水俁公約》的條款，各國政府商定了一系列到2020年將禁止生產(chǎn)、進(jìn)口和出口的添汞產(chǎn)品。隨著這些產(chǎn)品的淘汰，將進(jìn)一步引進(jìn)無汞替代品，其中包括：
◆電池，但用于植入性醫(yī)療裝置的"紐扣電池"除外
◆開關(guān)和繼電器
◆某些緊湊型熒光燈
◆冷陰極熒光燈和外置電極熒光燈中使用的汞
◆肥皂和化妝品（用于皮膚增白產(chǎn)品的汞）
◆某些添汞醫(yī)療用品，比如溫度計(jì)和血壓計(jì)等。
來自小規(guī)模采金和燃煤發(fā)電站的汞是zui大的汞污染來源。采礦工人在冶煉過程中吸入汞；排入河流和溪溝的汞徑流繼而又污染魚類、食物鏈和下游人口。
各國政府在《水俁公約》中商定，各國將制定戰(zhàn)略減少小規(guī)模采金工人的汞用量，并在條約生效之日起三年內(nèi)制訂減少、并于可能時(shí)消除汞的國家計(jì)劃。
公約還將對(duì)來自大規(guī)模工業(yè)工廠的汞排放和釋放采取各種控制措施，比如燃煤發(fā)電站、工業(yè)鍋爐、廢物焚燒設(shè)施和水泥熟料設(shè)施等。

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