重金属污染|汞对人体及环境的影响

更新时间：2017-12-18

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汞对人体健康的影响
汞是银白色液态金属，主要以汞元素(金属汞)、无机汞(汞盐)和有机汞3种形式存在。有资料称汞在生物体内会形成有机化合物，因此少量的液态汞吞食一般来讲是无毒的，但汞蒸气和汞盐（除了一些溶解度极小的如*）都是剧毒的。汞及其化合物的毒性会因吸入或食入方式的不同，或量的不同而不同。对人体的损害以慢性神经毒性居多，急性中毒为少数。zui危险的汞有机化合物是二甲基汞[（CH3）2Hg]，仅几微升（10-9m3或10-6dm3或10-3cm3）二甲基汞接触在皮肤上就可以致死。水俣症即甲基汞中毒，也是对人体危害极为严重的汞中毒病症。日常生活中常用到的汞及对人体影响可以主要分为以下几类：

金属汞
金属汞又称元素汞，主要存在于水银温度计、体温计、血压计中。元素汞具有挥发性，汞蒸气吸入肺部后，会对中枢神经系统造成伤害，会产生肠胃溃疡、腹泻、呕吐、神智错乱、呼吸困难、肺水肿、呼吸衰竭、甚至死亡。元素汞一般不易由肠胃吸收，如果肠胃蠕动异常，使金属汞在肠胃中停留时间过长，则有可能发生汞中毒。
元素汞在室温下会不断释放汞蒸气，如果人体长期暴露于汞蒸气环境，则容易四肢发生不自主抖动、更会有易怒、激动、善忘、害羞、沮丧、口吃、胆怯、焦虑、不安、不稳定、易激动、思想不集中、记忆力减退、精神压抑等症状出现。此外，胃肠道、泌尿系统、皮肤、眼睛均可出现一系列症状。急性汞中毒其症候为肝炎、肾炎、蛋白尿、血尿和尿毒症。

无机汞
日常生活中会遇到的无机汞有消毒剂如红药水和牙科银粉。如若误食入高剂量无机汞，不仅会引起肠胃道粘膜伤害而大量出血，引发休克，还会伤害肾脏，导致急性肾衰竭，甚至造成死亡。长期食入低剂量无机汞，将会引起慢性肾炎，导致尿毒症。
有机汞
汞在环境中会被细菌转化为有机汞，有机汞中较为典型的即是甲基汞，甲基汞在人体肠道内极易被吸收并分布到全身，大部分蓄积到肝和肾中，分布于脑组织中的甲基汞约占15%，但脑组织受损害的则先于其它各组织，主要损害部位为大脑皮层、小脑和末梢神经。因此，甲基汞中毒主要为神经系统症状，其中毒症状主要有：
(1)一般症状：头痛、疲乏、注意力不集中、健忘和精神异常等。
(2)感觉异常：口周围(鼻、唇、舌)和手、足末端麻木、刺激和感觉障碍，重者可波及上肢和下肢，甚至扩大到躯干。
(3)语言障碍：说话不清楚、缓慢、不连贯等等。
(4)运动失调：手动作笨拙、不能作快速或微细的动作(如写字、吃饭、扣纽扣等)，步态不稳，协调运动障碍和震颤等。
(5)视野缩小：为双侧向心性视野缩小，而中心视力可保持正常，重者可呈管状视野。
(6)听力障碍：为中枢性听觉障碍，听不到声音或者听到声音但听不懂所说的话。
(7)其他：肌肉萎缩；肌痉挛或僵直、流涎或多汗等。其症状出现的顺序为：感觉障碍-运动失调、语言障碍-视野缩小-听力障碍。
另外，甲基汞进入孕妇体内后，对发育中的胎儿危害性极大，其可过胎盘及血脑障壁，易积聚在发育中胎儿的脑部，而使胎儿出现脑性麻痹、痉挛、抽筋等症状，严重会造成宝宝的认知能力低下。日本的公害病-水俣病即为甲基汞慢性中毒。该次中毒事件主要是由于当地化学工厂排放含汞化合物污水后污染了水域中的鱼贝类，居民长期食用后而引发汞中毒。据统计900多人患病，其中90人死亡。
汞中毒症状
急救措施
皮肤接触：脱去受汞污染的衣着，立即用流动清水*冲洗接触过汞的皮肤。另外将受污染的衣服收好并尽快处理，避免再次污染。
眼睛接触：立即翻开眼睑，用大量流动清水或生理盐水冲洗。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖，必要时进行人工呼吸。尽快就医。
食入：误服者立即漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。
慢性中毒者应脱离进一步接触。
急救完毕后都应进一步就医，以确定是否有其他损害。
家庭汞泄露时的处理办法是：如果还有液体的话,应该将硫粉撒在上面，让其反应;如果已经挥发，注意室内通风，不能用手直接接触汞，汞会使皮肤过敏。
如何减少对汞的接触
用无毒或低毒原料代替汞，冶炼或灌注汞时应设有排气罩或密闭装置以免汞蒸气逸出。
及时清除和回收流散残留在桌面、地面、墙壁上的汞。金属汞长期粘附在物体表面，在常温下持续蒸发。因此汞作业车间的墙壁、地面和操作台的表面应光滑无裂隙，便于清扫除毒。车间温度不宜超过15～16℃。车间空气中汞zui高容许浓度订为0.001mg/m³。定期测定车间空气中汞浓度。
汞作业工人应每年体格检查一次，及时发现汞吸收和早期汞中毒患者，以便及早治疗，含汞废气、废水、废渣要处理后排放。
在开采黄金时停止使用汞，停止汞的开采，并逐步淘汰非必要的含汞产品。
另外生活中药避免使用含汞产品，包括：电池、如温度计、晴雨表、电子表和继电器设备、灯具(包括某些类型的灯泡)、牙科用汞合金(补牙)、皮肤美白产品和其他化妆品、药物等。
汞对环境的影响
随着工业的不断发展，环境中汞的含量也不断增加，地球上各种环境媒体和食物(尤其是鱼类)中的汞含量已经对环境产生了严重影响。
环境中任何形式的汞均可转化为剧毒的甲基汞，称为汞的甲基化。某些含有甲基钴胺素的微生物可甲基转移给无机汞而形成甲基汞。在厌氧的条件下合成甲基汞的速度比需氧的条件下要慢得多。
汞在水和底泥中的浓度很低，不足以直接对人体引起危害。但水生生物可以直接从水体吸收和富集甲基汞化合物，同时还可以通过食物链转移和富集，从而大大提高了汞对健康的危害。甲基汞脂溶性较强，鱼体富含脂肪，故汞能被鱼吸收并蓄积起来，而汞的转化和排出又很缓慢，使它能长期保存在鱼体中，使鱼体内的甲基汞的浓度随年龄和体重的增加而增大。
因此汞对环境的影响，zui终都会转化为对植物、动物的影响，进而影响人类的健康。
环境中汞污染来源
环境中汞污染来源简介
目前每年人为污染源向大气排放1900~2200吨汞，其中燃煤与垃圾焚烧排放的汞占70%。其他排放源按排放量排序为黄金冶炼、有色金属冶炼、水泥生产、垃圾处理等。
在过去100年中，约20万吨汞被释放到大气中，目前仍有约3500吨汞存留在大气中，从人为源汞排放历史来看，欧美发达国家在工业化初期向大气环境排放大量的汞，但近些年随着污染控制设备大规模的安装运行，且民用和工业能源从煤炭转向油/气等更清洁的燃料，欧洲和北美洲的汞排放量出现逐年递减的趋势，与之相反，发展中国家工业化起步较晚，近些年煤炭消费逐年增加，因此，亚洲和非洲等地发展中国家的汞排放量呈现出增长的态势。我国是煤炭消费大国，水泥、钢铁和金属冶炼等重工业在国民经济中占较大比重。因此我国的燃煤和工业过程汞排放已经引起社会的广泛关注。初步估算，我国人为源大气汞排放约一半来自于煤炭燃烧。此外金属冶炼、水泥生产、汞矿开采、电池/荧光灯生产、生物质燃烧、废弃物和垃圾焚烧也是重要的汞排放来源。
根据2013年1月中科院高能物理研究所、中国环境科学研究院等机构联合编制的《汞污染防治技术政策》数据显示，目前中国总的汞消费量大概在1000吨左右，约占世界总量的50％，已经成为世界上zui大的汞生产国和消费国。
汞排放情况如下图所示：
燃煤、电池、节能灯及其他一些污染源情况及相关处理和回收情况：
燃煤：2003年初，环境规划署发表的一份调查报告指出，燃煤电厂是zui大的人为汞污染源。汞经由燃煤过程的迁移、转化已成为汞在生物圈内循环的一个重要途径。
2010年我国火电煤炭总消费量16亿吨，2015年预计达到17.5亿吨。我国燃煤中汞的含量在0.02-1.95mg/kg之间，根据相关主管部门统计，2007年我国火电行业汞排放量达到138.5吨，2015年和2020年预计将达到359吨和431吨。燃煤烟气中汞的形态包括Hg0、Hg2+和HgP三种形态，其中Hg0(元素汞)易挥发且难以控制，是燃煤汞污染的重点。2011年7月29日，环境保护部发布了《火电厂大气污染物排放标准》，2012年1月1日正式实施，新标准增加了Hg的排放限值。落实《火电厂大气污染物排放标准》，实现汞污染防治重点在于燃煤汞污染物的产生及相关治理措施的有效性。
据悉，目前环保部已开展了燃煤电厂大气汞污染控制试点工作。环保部在华能、大唐、国电、华电、中电投和神华集团遴选了16个火电厂进行汞排放监测与控制的试点。该示范项目共两部分，*部分是汞排放的试点监测，目前这部分已验收；第二部分，是结合烟气脱硫、脱硝、除尘工作，开展同时脱汞的多污染物协同控制示范工程，并进行系统的技术、经济和环境效益评估。
节能灯：
节能灯中汞对环境的影响也日益严重，就节能灯汞对人体和环境的影响进行调查、实验，证明正规节能灯对使用者危害很小。不过，节能灯废弃后如果未经处理直接进入环境，汞长期累积会对环境造成潜在污染，节能灯汞对环境的影响主要集中于生产和废弃两个阶段。一支节能灯灯管平均含有0.5毫克汞，如果渗入地下，会造成90—180吨水源的污染。由于汞的沸点低，常温下即可蒸发，废弃的节能灯管破碎后，瞬时可使周围空气中的汞浓度超标上百倍。而一旦进入人体的汞超标，就会破坏人的中枢神经系统，一次吸入25毫克汞蒸气即可致死。此外，节能灯内部还有涂料、金属等有害物，都会污染环境。据不*统计，历年来，国家推广节能灯高达2亿只，而近几年正是大批量替换的时期。
我国目前在节能灯回收与无害化处理方面还是空白。大量破碎的节能灯随着生活垃圾被填埋或暴露在空气中，严重危害环境。但不少人已经意识到节能灯带来的环境危害并开始行动。2012年2月初，国内某照明企业在上海启动“废旧节能灯回收行动”，按计划，2012年底将在上海130个社区安置废旧节能灯回收箱；浙江德清县消费维权义工以每支0.5元的价格回收废旧节能灯，宣传环保理念。姜克隽表示，希望相关部门尽快出台相关政策，小区、超市中也可以设立废旧节能灯回收箱，还可以通过“以旧换新”或赠送小礼物的方式鼓励市民尽快养成回收意识。
德国的节能灯回收采用销售体系和社区回收两个平行渠道，共设8000个回收点。瑞典在极力推进废旧节能灯的回收与无害化处理，全民动员积极回收。日本堪称节能灯回收处理方面做得的国家。日本政府非常重视废旧节能灯的回收处理，将各项办法和政策详细地公布在各地方政府上，包括对节能灯的污染评估，节能灯破损后的详细处理，还有专门的个人咨询窗口。除此之外，政府还出资修建了专门回收“有害”垃圾的工厂，并在工厂上对“有害垃圾”的处理步骤给出了详细的图解说明。回收处理体系很完善。
瑞典MRT公司拥有先进的针对荧光灯的回收处理技术，美国、日本以及一些欧洲国家也有拥有类似技术的公司。MRT公司对含汞荧光灯的回收处理分为两个阶段：*阶段是粉碎和分选，第二阶段是汞蒸馏。
两个阶段的工作流程分别如下：
美国也有约50家公司将一些含汞的废旧物品进行了回收再利用，主要包括含汞汽车开关、荧光灯、电脑、银汞合金、医疗设备等。
电池：废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电池对环境污染很严重，一节电池可以污染数十万立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害，这些报道在社会上引起了很大反响，有很多热爱环保的人士和团体开展或参加了回收废电池的活动。然而，国家环保总局有关人士却认为，废电池不用集中回收，以前有关废电池危害环境的报道缺乏科学依据，在某种程度上对群众造成了误导。
电池中虽然含有汞，但由于是添加剂，其含量很少。即便是高汞电池，含汞量一般也在电池重量的千分之一以内。我国电池行业全年的用汞量，大体上与一个汞法聚氯乙烯，或汞法炼金，或高汞铅锌矿采选的企业年排放废水中的含汞量相当。由于电池消费区域大，含汞废电池进入生活垃圾处理系统以后，对环境的影响比前述一个化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多，况且电池使用了不锈钢或碳钢做外包皮，有效地防止了汞的外漏。因而废电池分散丢弃在生活垃圾中，其危害微乎其微，在客观上不可能造成水俣病之类的危害。日本的水俣病是化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水，下游水系中汞逐渐累积造成的。
含汞电池正在被无汞电池代替
鉴于含汞废电池毕竟对环境有污染影响。1997年底，国家经贸委、中国轻工总会等9部门联合发出《关于限制电池汞含量的规定》，借鉴发达国家的经验，要求国内电池制造企业逐步降低电池汞含量，2002年国内销售的电池要达到低汞水平，2006年达到无汞水平。目前，国内电池制造业基本按照《规定》要求在逐步削减电池汞含量。据中国电池工业协会提供的数据，我国电池年产量为180亿只，出口约100亿只，国内年消费量约80亿只，基本已达到低汞标准(汞含量小于电池重量的0.025％)。约有20亿只达到无汞标准(汞含量低于电池重量的0.001％)。
2012年，环境规划署(UNEP)进行了和《多边环境协定》有关的工作，草拟了一份具法律约束力的性汞条约，其中包含取缔含汞钮型电池的条文。
含汞废水：对含汞废水的处理技术方面已经开展了大量的实验研究工作，并取得了一些经验。到目前为止，关于含汞废水的处理方法大体上可以归纳为以下几种：1、化学沉淀法；2、离子交换法；3、还原法；4、活性炭吸附法；5、电解法；6、汞齐提取法；7、溶剂萃取法；8、微生物处理法。
需要指出的是，无论哪种方法，其固有的毒性并未消除，因此还应加大控制含汞污染物的排放和发展汞的回收利用，将处理与回收利用相结合以此综合治理汞对环境的污染。
《水俣公约》
20世纪中期，汞污染给日东本水俣市带来了严重的健康威胁，自2009年起，环境署召集140多个国家在日内瓦经过4年艰辛的谈判，于2013年1月的zui后一届汞谈判会议上达成协议，2013年10月10日对汞的使用、进出口贸易、排放等实行限制的《有关汞的水俣公约》(简称《水俣公约》)，在日本熊本县熊本市召开的规划署(UNEP)外交会议上获得通过。会议闭幕，共有92个国家和地区授权代表签署了本次大会的《zui后文件》和《水俣公约》。根据公约相关规定，公约将在第50个国家提交批准书之后第90天正式生效，有望于2016年生效。
《水俣公约》是世界上*就汞这种高毒性金属签署的具有法律约束力的公约，条约规定禁止新开发汞矿山，对于已有矿山应在条约生效后15年内停止采掘。并规定要在2020年之前全面禁止体温计、血压计、电池、荧光灯等9种含汞制品的制造、输出和输入。即使要进行输出，必须事先要获得输入国的同意书。另一方面，对于东南亚、南美及非洲南部的贫困地区持续经营的小规模汞矿采掘和使用，条约采取“尽可能消除”的规定。
《水俣公约》的条款
根据《水俣公约》的条款，各国政府商定了一系列到2020年将禁止生产、进口和出口的添汞产品。随着这些产品的淘汰，将进一步引进无汞替代品，其中包括：
◆电池，但用于植入性医疗装置的"纽扣电池"除外
◆开关和继电器
◆某些紧凑型荧光灯
◆冷阴极荧光灯和外置电极荧光灯中使用的汞
◆肥皂和化妆品（用于皮肤增白产品的汞）
◆某些添汞医疗用品，比如温度计和血压计等。
来自小规模采金和燃煤发电站的汞是zui大的汞污染来源。采矿工人在冶炼过程中吸入汞；排入河流和溪沟的汞径流继而又污染鱼类、食物链和下游人口。
各国政府在《水俣公约》中商定，各国将制定战略减少小规模采金工人的汞用量，并在条约生效之日起三年内制订减少、并于可能时消除汞的国家计划。
公约还将对来自大规模工业工厂的汞排放和释放采取各种控制措施，比如燃煤发电站、工业锅炉、废物焚烧设施和水泥熟料设施等。

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