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重金屬污染|汞對人體及環境的影響

發布日期：2017-12-18 瀏覽次數：4339

汞對人體健康的影響
汞是銀白色液態金屬，主要以汞元素(金屬汞)、無機汞(汞鹽)和有機汞3種形式存在。有資料稱汞在生物體內會形成有機化合物，因此少量的液態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硫化汞）都是劇毒的。汞及其化合物的毒性會因吸入或食入方式的不同，或量的不同而不同。對人體的損害以慢性神經毒性居多，急性中毒為少數。zui危險的汞有機化合物是二甲基汞[（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，也是對人體危害極為嚴重的汞中毒病癥。日常生活中常用到的汞及對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、體溫計、血壓計中。元素汞具有揮發性，汞蒸氣吸入肺部后，會對中樞神經系統造成傷害，會產生腸胃潰瘍、腹瀉、嘔吐、神智錯亂、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，如果腸胃蠕動異常，使金屬汞在腸胃中停留時間過長，則有可能發生汞中毒。
元素汞在室溫下會不斷釋放汞蒸氣，如果人體長期暴露于汞蒸氣環境，則容易四肢發生不自主抖動、更會有易怒、激動、善忘、害羞、沮喪、口吃、膽怯、焦慮、不安、不穩定、易激動、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等癥狀出現。此外，胃腸道、泌尿系統、皮膚、眼睛均可出現一系列癥狀。急性汞中毒其癥候為肝炎、腎炎、蛋白尿、血尿和尿毒癥。

無機汞
日常生活中會遇到的無機汞有消毒劑如紅藥水和牙科銀粉。如若誤食入高劑量無機汞，不僅會引起腸胃道粘膜傷害而大量出血，引發休克，還會傷害腎臟，導致急性腎衰竭，甚至造成死亡。長期食入低劑量無機汞，將會引起慢性腎炎，導致尿毒癥。
有機汞
汞在環境中會被細菌轉化為有機汞，有機汞中較為典型的即是甲基汞，甲基汞在人體腸道內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。因此，甲基汞中毒主要為神經系統癥狀，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，甚至擴大到軀干。
(3)語言障礙：說話不清楚、緩慢、不連貫等等。
(4)運動失調：手動作笨拙、不能作快速或微細的動作(如寫字、吃飯、扣紐扣等)，步態不穩，協調運動障礙和震顫等。
(5)視野縮小：為雙側向心性視野縮小，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。其癥狀出現的順序為：感覺障礙-運動失調、語言障礙-視野縮小-聽力障礙。
另外，甲基汞進入孕婦體內后，對發育中的胎兒危害性極大，其可過胎盤及血腦障壁，易積聚在發育中胎兒的腦部，而使胎兒出現腦性麻痹、痙攣、抽筋等癥狀，嚴重會造成寶寶的認知能力低下。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地化學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汞中毒。據統計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，用大量流動清水或生理鹽水沖洗。
吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。注意保暖，必要時進行人工呼吸。盡快就醫。
食入：誤服者立即漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。
慢性中毒者應脫離進一步接觸。
急救完畢后都應進一步就醫，以確定是否有其他損害。
家庭汞泄露時的處理辦法是：如果還有液體的話,應該將硫粉撒在上面，讓其反應;如果已經揮發，注意室內通風，不能用手直接接觸汞，汞會使皮膚過敏。
如何減少對汞的接觸
用無毒或低毒原料代替汞，冶煉或灌注汞時應設有排氣罩或密閉裝置以免汞蒸氣逸出。
及時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，在常溫下持續蒸發。因此汞作業車間的墻壁、地面和操作臺的表面應光滑無裂隙，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。
汞作業工人應每年體格檢查一次，及時發現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。
在開采黃金時停止使用汞，停止汞的開采，并逐步淘汰非必要的含汞產品。
另外生活中藥避免使用含汞產品，包括：電池、如溫度計、晴雨表、電子表和繼電器設備、燈具(包括某些類型的燈泡)、牙科用汞合金(補牙)、皮膚美白產品和其他化妝品、藥物等。
汞對環境的影響
隨著工業的不斷發展，環境中汞的含量也不斷增加，地球上各種環境媒體和食物(尤其是魚類)中的汞含量已經對環境產生了嚴重影響。
環境中任何形式的汞均可轉化為劇毒的甲基汞，稱為汞的甲基化。某些含有甲基鈷胺素的微生物可甲基轉移給無機汞而形成甲基汞。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，同時還可以通過食物鏈轉移和富集，從而大大提高了汞對健康的危害。甲基汞脂溶性較強，魚體富含脂肪，故汞能被魚吸收并蓄積起來，而汞的轉化和排出又很緩慢，使它能長期保存在魚體中，使魚體內的甲基汞的濃度隨年齡和體重的增加而增大。
因此汞對環境的影響，zui終都會轉化為對植物、動物的影響，進而影響人類的健康。
環境中汞污染來源
環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為黃金冶煉、有色金屬冶煉、水泥生產、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，歐美發達國家在工業化初期向大氣環境排放大量的汞，但近些年隨著污染控制設備大規模的安裝運行，且民用和工業能源從煤炭轉向油/氣等更清潔的燃料，歐洲和北美洲的汞排放量出現逐年遞減的趨勢，與之相反，發展中國家工業化起步較晚，近些年煤炭消費逐年增加，因此，亞洲和非洲等地發展中國家的汞排放量呈現出增長的態勢。我國是煤炭消費大國，水泥、鋼鐵和金屬冶煉等重工業在國民經濟中占較大比重。因此我國的燃煤和工業過程汞排放已經引起社會的廣泛關注。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、汞礦開采、電池/熒光燈生產、生物質燃燒、廢棄物和垃圾焚燒也是重要的汞排放來源。
根據2013年1月中科院高能物理研究所、中國環境科學研究院等機構聯合編制的《汞污染防治技術政策》數據顯示，目前中國總的汞消費量大概在1000噸左右，約占世界總量的50％，已經成為世界上zui大的汞生產國和消費國。
汞排放情況如下圖所示：
燃煤、電池、節能燈及其他一些污染源情況及相關處理和回收情況：
燃煤：2003年初，環境規劃署發表的一份調查報告指出，燃煤電廠是zui大的人為汞污染源。汞經由燃煤過程的遷移、轉化已成為汞在生物圈內循環的一個重要途徑。
2010年我國火電煤炭總消費量16億噸，2015年預計達到17.5億噸。我國燃煤中汞的含量在0.02-1.95mg/kg之間，根據相關主管部門統計，2007年我國火電行業汞排放量達到138.5噸，2015年和2020年預計將達到359噸和431噸。燃煤煙氣中汞的形態包括Hg0、Hg2+和HgP三種形態，其中Hg0(元素汞)易揮發且難以控制，是燃煤汞污染的重點。2011年7月29日，環境保護部發布了《火電廠大氣污染物排放標準》，2012年1月1日正式實施，新標準增加了Hg的排放限值。落實《火電廠大氣污染物排放標準》，實現汞污染防治重點在于燃煤汞污染物的產生及相關治理措施的有效性。
據悉，目前環保部已開展了燃煤電廠大氣汞污染控制試點工作。環保部在華能、大唐、國電、華電、中電投和神華集團遴選了16個火電廠進行汞排放監測與控制的試點。該示范項目共兩部分，*部分是汞排放的試點監測，目前這部分已驗收；第二部分，是結合煙氣脫硫、脫硝、除塵工作，開展同時脫汞的多污染物協同控制示范工程，并進行系統的技術、經濟和環境效益評估。
節能燈：
節能燈中汞對環境的影響也日益嚴重，就節能燈汞對人體和環境的影響進行調查、實驗，證明正規節能燈對使用者危害很小。不過，節能燈廢棄后如果未經處理直接進入環境，汞長期累積會對環境造成潛在污染，節能燈汞對環境的影響主要集中于生產和廢棄兩個階段。一支節能燈燈管平均含有0.5毫克汞，如果滲入地下，會造成90—180噸水源的污染。由于汞的沸點低，常溫下即可蒸發，廢棄的節能燈管破碎后，瞬時可使周圍空氣中的汞濃度超標上百倍。而一旦進入人體的汞超標，就會破壞人的中樞神經系統，一次吸入25毫克汞蒸氣即可致死。此外，節能燈內部還有涂料、金屬等有害物，都會污染環境。據不*統計，歷年來，國家推廣節能燈高達2億只，而近幾年正是大批量替換的時期。
我國目前在節能燈回收與無害化處理方面還是空白。大量破碎的節能燈隨著生活垃圾被填埋或暴露在空氣中，嚴重危害環境。但不少人已經意識到節能燈帶來的環境危害并開始行動。2012年2月初，國內某照明企業在上海啟動“廢舊節能燈回收行動”，按計劃，2012年底將在上海130個社區安置廢舊節能燈回收箱；浙江德清縣消費維權義工以每支0.5元的價格回收廢舊節能燈，宣傳環保理念。姜克雋表示，希望相關部門盡快出臺相關政策，小區、超市中也可以設立廢舊節能燈回收箱，還可以通過“以舊換新”或贈送小禮物的方式鼓勵市民盡快養成回收意識。
德國的節能燈回收采用銷售體系和社區回收兩個平行渠道，共設8000個回收點。瑞典在極力推進廢舊節能燈的回收與無害化處理，全民動員積極回收。日本堪稱節能燈回收處理方面做得的國家。日本政府非常重視廢舊節能燈的回收處理，將各項辦法和政策詳細地公布在各地方政府上，包括對節能燈的污染評估，節能燈破損后的詳細處理，還有專門的個人咨詢窗口。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“有害垃圾”的處理步驟給出了詳細的圖解說明。回收處理體系很完善。
瑞典MRT公司擁有先進的針對熒光燈的回收處理技術，美國、日本以及一些歐洲國家也有擁有類似技術的公司。MRT公司對含汞熒光燈的回收處理分為兩個階段：*階段是粉碎和分選，第二階段是汞蒸餾。
兩個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行了回收再利用，主要包括含汞汽車開關、熒光燈、電腦、銀汞合金、醫療設備等。
電池：廢電池對環境的影響成為國內媒體熱門話題之一。有的報道稱電池對環境污染很嚴重，一節電池可以污染數十萬立方米的水。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，這些報道在社會上引起了很大反響，有很多熱愛環保的人士和團體開展或參加了回收廢電池的活動。然而，國家環保總局有關人士卻認為，廢電池不用集中回收，以前有關廢電池危害環境的報道缺乏科學依據，在某種程度上對群眾造成了誤導。
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。我國電池行業全年的用汞量，大體上與一個汞法聚氯乙烯，或汞法煉金，或高汞鉛鋅礦采選的企業年排放廢水中的含汞量相當。由于電池消費區域大，含汞廢電池進入生活垃圾處理系統以后，對環境的影響比前述一個化工企業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環境有污染影響。1997年底，國家經貿委、中國輕工總會等9部門聯合發出《關于限制電池汞含量的規定》，借鑒發達國家的經驗，要求國內電池制造企業逐步降低電池汞含量，2002年國內銷售的電池要達到低汞水平，2006年達到無汞水平。目前，國內電池制造業基本按照《規定》要求在逐步削減電池汞含量。據中國電池工業協會提供的數據，我國電池年產量為180億只，出口約100億只，國內年消費量約80億只，基本已達到低汞標準(汞含量小于電池重量的0.025％)。約有20億只達到無汞標準(汞含量低于電池重量的0.001％)。
2012年，環境規劃署(UNEP)進行了和《多邊環境協定》有關的工作，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：對含汞廢水的處理技術方面已經開展了大量的實驗研究工作，并取得了一些經驗。到目前為止，關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，因此還應加大控制含汞污染物的排放和發展汞的回收利用，將處理與回收利用相結合以此綜合治理汞對環境的污染。
《水俁公約》
20世紀中期，汞污染給日東本水俁市帶來了嚴重的健康威脅，自2009年起，環境署召集140多個國家在日內瓦經過4年艱辛的談判，于2013年1月的zui后一屆汞談判會議上達成協議，2013年10月10日對汞的使用、進出口貿易、排放等實行限制的《有關汞的水俁公約》(簡稱《水俁公約》)，在日本熊本縣熊本市召開的規劃署(UNEP)外交會議上獲得通過。會議閉幕，共有92個國家和地區授權代表簽署了本次大會的《zui后文件》和《水俁公約》。根據公約相關規定，公約將在第50個國家提交批準書之后第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，條約規定禁止新開發汞礦山，對于已有礦山應在條約生效后15年內停止采掘。并規定要在2020年之前全面禁止體溫計、血壓計、電池、熒光燈等9種含汞制品的制造、輸出和輸入。即使要進行輸出，必須事先要獲得輸入國的同意書。另一方面，對于東南亞、南美及非洲南部的貧困地區持續經營的小規模汞礦采掘和使用，條約采取“盡可能消除”的規定。
《水俁公約》的條款
根據《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、進口和出口的添汞產品。隨著這些產品的淘汰，將進一步引進無汞替代品，其中包括：
◆電池，但用于植入性醫療裝置的"紐扣電池"除外
◆開關和繼電器
◆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（用于皮膚增白產品的汞）
◆某些添汞醫療用品，比如溫度計和血壓計等。
來自小規模采金和燃煤發電站的汞是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，各國將制定戰略減少小規模采金工人的汞用量，并在條約生效之日起三年內制訂減少、并于可能時消除汞的國家計劃。
公約還將對來自大規模工業工廠的汞排放和釋放采取各種控制措施，比如燃煤發電站、工業鍋爐、廢物焚燒設施和水泥熟料設施等。

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