生命、环境难以承受的汞污染| 环境化学前沿 走近汞暴露污染

汞是毒性最强的重金属污染物之一，已被我国和联合国环境规划署、世界卫生组织、欧盟及美国环境保护署等机构列为优先控制污染物。汞污染的严重性和复杂性远远超过常规污染物，甚至在某些方面超过持久性有机污染物。汞的形态不同，其毒性相差很大。甲基汞是毒性最强的汞化合物，具有高神经毒性、致癌性、心血管毒性、生殖毒性、免疫系统效应和肾脏毒性等。无机汞的毒性相对较弱。虽然人类活动向环境排放的都是无机汞，但无机汞进入环境后会转化成甲基汞，因此汞的危害性具有隐蔽性和突发性，一旦发生重大污染事件或出现人群病变，将产生灾难性后果。

鉴于全球汞污染的严峻形势，联合国环境规划署于2010~2013年召开了5次政府间谈判委员会系列会议，并在2013年达成一项具有法律约束力的国际汞公约——《水俣公约》，旨在控制和削减全球人为汞排放和含汞产品的使用。该公约已于2017年8月16日正式生效。《水俣公约》将与涉及持久性有机污染物的《斯德哥尔摩公约》和应对气候变化温室气体的《京都议定书》一样，成为最高级别的国际法。我国政府积极参与了《水俣公约》谈判，并率先批准了《水俣公约》，充分体现了对全球环境保护的重视。

我国是汞使用量和排放量最大的国家，必将面临巨大的国际压力。由于发达国家在控制汞污染方面已经较有成效，所以特别关注发展中国家的汞排放，一方面可能会对我国含汞产品(如荧光灯、含汞医疗器械等)的生产和出口进行限制，产生国际贸易壁垒;另一方面可能会在削减汞排放方面给我国施加巨大压力，进而会深入影响我国未来经济的可持续发展。

我国是全球最大的汞生产国、使用国和排放国。数据显示，2007年中国各行业汞需求量超过1500 t，较2004年增加40%，我国汞的年生产量和消费量高居世界第一，分别占70%和50%。初步估算表明我国每年人为活动向大气排放的汞量为500~800 t，占全球人为源排放总量的30%左右。由于缺乏我国的大气汞排放因子、化学形态分布、大气污染控制装置对不同形态汞的去除效率等实测数据，我国对人为活动大气汞排放量的估算存在很大的不确定性。

我国环境汞污染问题十分突出。我国长期大规模的工、矿业活动，如汞冶炼、铅锌冶炼、混汞采金和氯碱生产等导致的局地汞污染问题非常严峻，不仅汞污染场地类型多、数量大和面积广，而且汞污染导致的环境问题也非常严重。在这些区域，工矿生产过程中产生的大量含汞“三废”(废水、废气和废渣)直接排放到环境中，使得周围水体、沉积物、大气、土壤及生物遭受严重汞污染，甚至出现了更为严重的甲基汞污染问题，已经威胁到当地居民的身体健康。

看我国食用鱼引起的健康风险

1953年日本熊本县爆发的“水俣病”是由汞中毒引起的著名环境公害病，该病起因于当地渔民食用了甲基汞含量较高的鱼贝类等水产品。甲基汞是毒性最强的汞化合物，其在水环境中形成后，可通过食物链由低营养级的水生生物逐级传输到高营养级的水生生物体内。有研究发现鱼体内汞的富集系数高达十万倍(104~107)，进而对水产品消费者的健康构成威胁。国际学术界普遍认为，除职业汞暴露外，食用鱼贝类等水产品是造成人体甲基汞暴露的主要途径。图1为汞在水体食物链中典型生物富集和生物放大级数。

图1 汞在水体食物链中典型生物富集和生物放大级数(引自参考文献)

据初步统计，我国鱼体总汞和甲基汞含量变化范围分别为0.00~1.34 mg/kg和0.0005 ~1.196 mg/kg，甲基汞占总汞的1.5%~100%(表1)。

表1 我国不同地区鱼体汞含量(湿重)以及甲基汞占总汞比例

从不同营养级鱼体汞含量来看，一般呈现为食肉性鱼>滤食性鱼>植食性鱼。总体而言，我国各省份鱼体甲基汞含量均未超过国家甲基汞限量标准≤0.5 mg/kg(GB 2762—2005)(除青藏高原个别野生鱼体外)，并且汞含量比限量标准普遍低1个数量级。甚至在一些污染区域，鱼汞浓度都处于较低水平，如受汞严重污染的第二松花江中鱼体总汞浓度为0.002~0.660 mg/kg;万山汞矿区鱼体甲基汞浓度为0.024~0.098 mg/kg，约占总汞的28%。受过度捕捞、栖息地破坏等原因影响，野生淡水鱼数量在过去几十年内发生锐减，使得目前国内市场上的鱼多为水产养殖的淡水鱼。后者鱼体寿命短、食物链短、生长较快，生长稀释可明显降低鱼体内甲基汞含量，不利于汞的生物富集。并且水产养殖区域一般远离大工厂和城市中心，一定程度上也降低了鱼体汞暴露，值得关注的是消费市场上的海水鱼主要为食肉性鱼，体内汞含量可能较高。但也有研究发现青藏高原野生鱼类汞富集显著(高原水体汞含量非常低)，这与我国其他地区相对高汞污染环境中鱼体汞含量相对较低的结果形成鲜明对比。其原因主要由于高原特有野生鱼类在低温寡营养环境中具有极低的生长率和较长的寿命、较低的甲基汞去除率以及该地区水生生态系统食物链高效的甲基汞富集等，这些都是造成高原鱼体汞富集较为显著的原因。

研究指出，虽然我国鱼汞含量与欧美国家和地区相比，相对偏低，但人体汞的暴露风险不仅与食用鱼的汞浓度有关，还与食用鱼的频率、数量以及种类有关。发汞和血汞浓度可有效表征人体甲基汞的暴露水平。头发中汞的主要形态为甲基汞，占总汞的80%~98%，通常头发中汞浓度是血液的250~300倍。联合国粮食及农业组织和世界卫生组织(FAO/WHO)联合食品添加剂专家委员会(JECFA)规定甲基汞的暂定每周可耐受摄入量(PTWI)为1.6 μg/kg体重，规定发汞浓度最大值为2 mg/kg。美国环境保护署(EPA)规定人体每日摄入甲基汞的参考剂量(RfD)为0.1 μg/kg，发汞浓度最大限值为1 mg/kg。由于我国各地区生活环境以及饮食习惯的不同，导致不同地区人群甲基汞暴露程度存在显著差异。在汞矿区以及污染区域，由于存在职业汞暴露风险或者受汞矿区影响，使得生活在该地区的居民发汞含量偏高，如万山汞矿区居民发汞平均浓度高达(4.6 ± 2.5)mg/kg，甲基汞含量为(1.7 ± 0.83)mg/kg，锡矿山矿区居民发汞含量达1.7 mg/kg，均高于1 mg/kg。在沿海地区，居民的发汞含量普遍高于内陆，但是其总汞浓度水平仍普遍小于1 mg/kg，汞暴露风险较低，如广东汕头和福建厦门居民发汞含量分别为(0.65±0.30)mg/kg和0.88 mg/kg。但是对于沿海地区海产品的摄入量较大的人群，仍存在一定的汞暴露风险，如，沿黄渤海地区五省市(辽宁、天津、河北、山东和江苏)渔民发汞平均浓度(3.30 mg/kg、1.54 mg/kg、0.91 mg/kg、2.30 mg/kg和2.88 mg/kg)远远高于非渔民(0.29 mg/kg、0.79 mg/kg、0.43 mg/kg、0.47 mg/kg和0.44 mg kg)。在浙江舟山岛上，渔民头发总汞和甲基汞含量最高可达29.9 mg/kg和9.5 mg/kg，其平均含量为5.7 mg/kg和3.8 mg/kg，远高于EPA规定的发汞浓度最大限值(1 mg/kg)。由此说明，长期食用鱼类(特别是肉食性鱼类)可能会给食用者(诸如渔民)带来一定的健康风险。