作者:茆京来 来源:中国科学报 发布时间:2017/9/1 9:37:54
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隐匿无踪 汞害无穷

 

汞富集水域中的金枪鱼、箭鱼、鲨鱼和鲭鱼体内的汞含量能够达到水中汞含量的1万倍,而随着海洋温度上升,汞在海洋哺乳动物中的生物累积也随之增加。

■茆京来

8月16日,《关于汞的水俣公约》正式生效。汞和我们的日常生活息息相关,日光灯管、体温计、血压计、电池、杀虫剂、防腐剂等都是含汞产品,同时汞的无机化合物还被用作颜料、涂料等,用于绘画、化妆品和印刷业等领域。

《关于汞的水俣公约》旨在控制和减少全球汞排放,于2013年10月10日联合国环境规划署主办的“汞条约外交会议”上表决通过,由中国等87个国家和地区的代表共同签署,签署地在日本九州熊本县水俣市。水俣市曾发生世界八大公害事件之一的“日本水俣病事件”,这个海滨小城中以捕鱼和晒盐为生的居民常年笼罩在水俣病的阴影中。水俣病属于慢性汞中毒,主要由汞对海洋环境的污染引起,人们食用有机汞污染的鱼、贝类或饮用被有机汞污染的水后就有可能发病,给脑部神经系统及生殖系统带来不可逆的损伤,至今仍无有效治疗方法。

汞俗称水银,位于元素周期表第80位,是地壳中相当稀少的一种元素。汞的使用历史可追溯到三千年前,司马迁在《史记·秦始皇本纪》中曾记载秦始皇陵墓中有“水银河海”,即用水银做成可流动的百川归海形象。1973年在长沙马王堆汉墓出土的帛书《五十二药方》是现已发掘的中国最古医方,抄写年代在秦汉之际,可能编纂于战国时代,其中有四个药方就应用了水银。目前已发现的汞矿物和含汞矿物有20多种,其中大部分是汞的硫化物,天然硫化汞又名朱砂、辰砂、丹砂,因色泽鲜红而常用于装饰及涂料,是有安神定惊和杀菌功效的中药材,更是古代皇帝用于“朱笔御批”的国宝。

随着科技的不断发展,汞及其化合物被更广泛地应用于化学、医药、冶金、电器仪器、军事及其他精密高新科技领域:在化工领域被用作酶催化剂、防腐剂等,同时运用于电极电解食盐,生产氯气和碱;在工业制造领域被用来制造温度计、汞盐干电池、水银灯、气压计、扩散泵、水银开关及其他多种物理仪器;在医药领域被用于补牙材料、消毒药物以及治疗恶疮、疥癣等药物的原料;在军工领域中,雷汞是重要起爆剂,也是最早发现和使用的一种起爆药;在冶金领域中被用于提取金、银和铊等金属;在精密高新科技领域中被用于精密铸件的铸模、钚原子反应堆的冷却剂、镉基轴承合金等。有研究表明,汞及其化合物在我国的应用主要是催化剂,占总应用的70%,其次是科学测量仪9%,药物8%,蒸气灯5%,电极3%,雷汞2%,淘金3%。

汞是常温常压下唯一呈液态并易流动的金属,熔点很低,常温下即可蒸发,具有内聚力强、在空气中非常稳定、不溶于酸也不溶于碱的特性,导致汞在排入环境后能够在大气中远距离迁移,在各种生态系统中进行生物累积,持久存在。汞蒸气和汞化合物多有剧毒,可以通过大气循环被传输到距排放源很远的区域,包括远离任何排放源的南北极地区,从而对海洋环境、海洋生物资源和人体健康产生严重威胁,因此被列为全球性污染物,受到各国政府的高度关注。

有统计表明,全球海洋系统约有91%的汞污染源自大气中的汞沉降,包括降水作用在内,9%的汞污染来自陆地河流与直接排放。全球每年通过河流向海洋输入的汞约有380吨,每年通过地下水输入到海洋的汞有100~800吨,另外,每年约有600吨的汞由深海热液喷口产生。生物累积的特性会使汞随着食物链层层富集,食物链顶端物种比底层物种的汞浓度会高几十倍甚至上百倍,汞富集水域中的金枪鱼、箭鱼、鲨鱼和鲭鱼体内的汞含量能够达到水中汞含量的1万倍,而随着海洋温度上升,汞在海洋哺乳动物中的生物累积也随之增加。汞污染在海洋生物中已非常普遍,当人食用后,就有可能引发水俣病。曾在2010年荣获第82届奥斯卡最佳纪录长片奖的《海豚湾》,就揭示出日本本州岛太地町海域的海豚体内汞含量可能会超过安全限度的5000倍,那些以海洋生物为食材的当地居民,体内汞含量也明显超标。

从全球区域范围看,汞污染对北极地区的影响尤为严重。北极地区的汞污染水平一直远高于其他地区,过去人们认为污染来源主要是降雨和降雪,随着近年来科学研究越来越深入,发现气态元素汞是北极地区汞污染的主要来源。气态元素汞随大气环流到达北极地区,进入当地的生态系统,被植物吸收后又沉积到土壤里,当夏季融化后或植物脱落死亡后,就渗入河流和水道中,最终流入北极水域,对鱼类等海洋生物造成侵害,并进一步影响到以之为食的当地生物。科学研究表明,北极地区的汞含量目前仍处于上升趋势,估计每年约有200吨的汞沉积在该地区,尤其是北极冻原已成为全球工业化地区向大气中排放的汞的重要沉积地。

作为汞的生产和使用大国,我国急需建立完善的履约机制,推动无汞低汞技术的推广应用和含汞废物的回收利用,实现汞污染减排及用汞产品替代,从源头控制汞排放,遏制汞污染,最大限度降低汞及其化合物对人体健康及生态环境的危害。

《中国科学报》 (2017-09-01 第4版 自然)
 
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