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汞的前世今生
汞俗称水银，化学符号“Hg”，原子序数80，原子量200.59，比重高达13.9，熔点-38.9℃，是唯一在常温下呈液态的金属。由于其独特的理化性质，人类几千年前就认识和使用汞了。
1908年，德国著名考古学家海因里希·施里曼在埃及尼罗河西岸的公元前17～前16世纪的古埃及墓葬中发现了一管陪葬用的水银。这是人类用汞的最早记录。
我国研究人员曾经对秦始皇陵园进行过两次大规模的地球化学测试，发现在秦始皇陵封土中心1.2万平方米的范围内汞含量为陵墓外其他地方汞含量的8倍，说明在秦始皇陵地下有大量汞。这和《史记·秦始皇本纪》中记载的秦始皇陵地宫“以水银为百川江河大海，机相灌输”的叙述相吻合，有专家根据所测数据估计秦始皇陵墓内储存的汞可能有100吨。这意味着早在公元前200余年，中国就有了大规模的汞矿开采、冶炼。
汞能够溶解其他金属，形成汞齐 （含汞合金），加热汞齐，其中的汞又能蒸发分离出去。古法“汞镀金”就是利用汞的这一特性，将黄金和汞以一定比例混合调成糊糊状的金汞齐，涂抹在器物表面，再用火烤，汞蒸发后黄金就留在器物的表面了。汞还能够从金沙中溶解出黄金，因此汞是古代炼金术士研究的最重要的元素。直到现在，还有人利用汞的这个特殊性质提取金和银。
在历史的长河中，汞紧紧伴随金银等贵金属，见证着文明的兴衰。但它没有黄金的辉煌，没有白银的高贵，汞的身影闪烁着阴冷的寒光，带着诡秘的杀气，穿越了人类文明发展的各阶段。
古代每一次金壁辉煌的宫殿、陵墓和庙宇的兴建之后都有大批镀金工匠惨死，留下准确数字记录的有俄罗斯彼得堡的圣伊莎教堂建成后60名镀金工匠得怪病死去。
中国和西方古代一些盛世帝王和文人雅士英年早逝也与沉迷于炼金和服丹有关。炼丹所用的朱砂，其主要化学成分就是硫化汞，像《天工开物》画的那样，古人把红色的丹砂放入锅中，加热到两三百度，硫化汞就会分解成硫和汞，经过冷凝，汞就出来了。
古英格兰的制帽匠在制帽过程中，将皮料用含汞的硝酸盐进行处理。工匠不可避免地会摄入汞，使其神经系统受损，并伴有口齿不清，蹒跚的步履，肌肉不断抽搐等症状。帽匠的不正常举动在当时司空见惯，以致于英语中形容一个人很癫狂时，会说他“像制帽匠一样癫狂（Mad as a hatter）”。
工业革命后，汞仍然被用来开采金银。还被用在化工、电气、仪表生产等多方面。由于汞在常温下是液态，热胀冷缩时体积变化均匀，且化学稳定性好，被广泛用在温度计和压力计制造中。汞在相对较低的温度下就能变成蒸气并受激发产生紫外光，因此被用来生产节能荧光灯。长期以来，无机化工产业中最基础的氯碱产业也依赖于汞。聚氯乙烯合成中采用氯化汞做触媒。
工业时代，汞的应用达到了新阶段，它给人类带来的灾难也更为惨重。20世纪50年代发生在日本、令人谈之色变的水俣病的罪魁祸首就是汞。水俣病患者轻者口齿不清、步履蹒跚，重者视觉丧失、手足变形，神经失常，身体弯成弓状，高叫直至死亡。水俣病震惊全球，甚至被称为“世界第一公害病”。20世纪80年代，我国松花江边渔民聚居的许多村子里出现了水俣病。上千名沿江渔民头发汞含量检测显示，经常吃江鱼的渔民体内的汞含量比普通人高出几十倍甚至上百倍。经过筛查，近百名渔民被送进医院进行观察治疗。造成这一灾难的是吉林化学工业公司电石厂醋酸车间乙醛工段等单位先后向松花江排入大量含汞废水，导致松花江水系受到甲基汞污染。
汞之危害
现代医学已经发现汞具有很强的生物毒性，能损害人的大脑、脊髓、肾脏和肝脏，影响人的感觉、视觉、味觉和行为举止。
单质汞进入人体的主要途径是吸入汞蒸气。吸入的汞80%左右被人体吸收，它能穿过血脑屏障，引起人们颤栗、齿龈炎及易兴奋等，并可损害肝和肾，高浓度的汞蒸气会对口腔、呼吸道和肺组织造成损伤，甚至使人因呼吸衰竭而死。
汞的化合物种类不多，大多数的汞化合物都有较强的毒性。汞可以和氯、溴、碘等卤素原子以及硝酸根和亚硝酸根等形成无机汞化合物。无机汞可导致肾衰竭和胃肠损伤。汞的高水平暴露引起的其他症状有皮疹、多汗、过敏、肌肉抽搐、体虚及高血压等。
对人和其他动植物来说，有机汞对健康的危害最大。自然界中存在多种形式的有机汞：如甲基汞、二甲基汞、苯汞和乙基汞，其中最常见的是甲基汞，它也是对健康危害最大的一种有机汞。甲基汞具有生物累积性，它们通过食物链传递并富集在动物和人体中。20世纪90年代末，美国科学家巴德在对北极动物的研究中发现，在它们的肝组织中，处于生物链底层的动物，每克体重含汞0.005微克（1克=106微克），该数值在海鸟中增加了20倍，为0.1046微克，而在海豹、鲸和北极熊的肝脏内，汞的含量最高可达21.6微克。以单位体重计算，海豹、鲸和北极熊体内的甲基汞浓度竟是底层动物的4300余倍！这就是生物富集和生物放大现象。处于食物链顶端的人类是汞污染的最大受害者。
含汞垃圾也会转化成甲基汞，这听起来非常可怕，但它已是科学界的共识，这也是为什么全世界都非常重视含汞垃圾处理的原因。汞不仅在水底会被细菌转化成毒性很强的甲基汞，在陆地条件下、厌氧环境中也可以发生同样的情况，土壤中也有能把无机汞转化成甲基汞的细菌。甲基汞的危害则远远高于无机汞。
1969年8月，著名学术刊物《自然》杂志上刊登了瑞典斯德哥尔摩大学詹森和杰尼洛夫的研究发现。在这篇题为《水生生态系统中的汞的甲基化》的论文中，他们写到：“高含汞量的鱼，它们身体内的汞原来被认为是无机汞，这些物质来自工业废水，但后来发现这些鱼体内的汞几乎全部是甲基汞。一个可能的解释是生命体拥有把汞转化成甲基汞的能力，而我们的研究数据表明，水底沉积物和腐败的鱼体内可以产生出甲基汞。”
詹森和杰尼洛夫突破性地发现，在湖底岩屑和沉积层上有一种硫酸盐还原菌，它们能把排放到水中的金属单质汞和无机汞转变成为单甲基及二甲基汞。再由食物链传递到鱼，最后通过鱼被人食用，甲基汞就这样进入了人体。 不仅如此，杰尼洛夫还发现了一个特殊的现象，生物体有在食物链中浓缩汞的特性。
甲基汞经肠道吸收后，会在身体各部位积聚，并且最容易积聚在大脑中，从而引起人体中枢神经中毒。更可怕的是，甲基汞不仅能轻易穿过血脑屏障，还能穿越胎盘屏障，进入胎儿体内，在胎儿的脑和其他组织中积累，严重威胁正在发育的胚胎。而正在发育的胎儿和婴儿对甲基汞的敏感性比成人高出5～10倍。此外，甲基汞还会通过母乳喂养传递给婴儿。所以汞污染对怀孕妇女和婴幼儿的危害更大。
综上可知，汞和大多数汞的化合物都是有毒的，也就是说汞一旦进入环境就很难转化为无毒形式。作为一种持久性有毒物质，汞可以在环境里富集。
全球迁移的汞污染
由于汞很容易蒸发到大气中，并且它在大气中的停留时间长达几个月甚至一年，汞蒸气可随空气流在全球范围内长距离迁移。汞也是重金属中唯一能够以气态形式作长距离传输的全球污染物。因此，远离污染源的生态系统也会受到汞污染的威胁。这些气态的汞最终随着雨雪等发生沉降，并在当地甲基化、进入生物圈、沿食物链富集。这也意味着，即使是汞排放量极少的国家和地区，也可能遭受汞污染的危害。20世纪80年代，在加拿大偏远广袤的东北部地区非常干净的湖泊里，科学家发现，湖泊中的鱼体内含有极高浓度的甲基汞，甚至超过了世界卫生组织建议的食用水产品标准。联合国环境规划署的资料显示，由于汞的长距离传播，在远离所有大型汞排放源、位于北极附近的地区，海鱼中均被检出有极高含量的汞，严重威胁着以海鱼为主要食物的当地人的健康。
2003年，联合国环境规划署正式发布了《全球汞评估报告》。报告指出，“气态汞是继温室气体之后，第二种对世界环境产生重大影响的全球性污染物。为此，各国必须联合起来，采取有效措施控制汞对大气的污染”。2009年2月，在第25届联合国环境规划署部长级会议上，130多个国家召集政府间谈判委员会（INC），决定用3年时间谈判，在2013年初达成一项有法律约束力的全球汞公约；在全球层面采取一致行动，限制甚至最终淘汰汞的开采和使用，对汞污染进行严格的管理和控制。
汞从何而来
汞元素可以通过火山喷发、地壳的风化作用进入自然界，之后汞就在生物圈、水圈、大气圈和岩石圈间往复循环着。
如今，全球环境中的汞主要有三个来源：包括火山运动和岩石风化等因素的自然释放、在工业生产中的人为排放以及之前沉积下来的历史人为汞排放的再释放。
在这些因素中，人为排放占据1/3。联合国环境规划署在《全球汞评估报告》中指出，从全球平均来看，汞的人为排放已导致现在的汞沉积速度比工业化前高出了1.5～3倍；在工业地区内及其周围，汞的沉积速度在过去200年间增加2～10倍。
在众多的人类活动中，工业排放是全球最大的汞排放源，化石燃料的燃烧，采矿业、冶金业以及氯碱、PVC塑料的生产，含汞产品生产过程中的泄漏和报废后的处理及焚烧过程等都是主要的汞排放源。特别是煤炭燃烧过程中，会释放大量汞。有统计表明，地球上每年汞的人为排放量约为2200吨左右，而从燃煤中排放出来的汞就要达到750吨，约占总排放量的35%。尽管已发表的对人为和自然汞排放比例的评估结果不太一致，但根据已有信息仍然可以推断出：自然排放的汞不到总排放量的50%。
19世纪以来，随着工业的发展，汞的用途越来越多，汞产量剧增，从而使大量的汞进入环境，造成了大量的汞污染。
【责任编辑】赵 菲
汞俗称水银，化学符号“Hg”，原子序数80，原子量200.59，比重高达13.9，熔点-38.9℃，是唯一在常温下呈液态的金属。由于其独特的理化性质，人类几千年前就认识和使用汞了。
1908年，德国著名考古学家海因里希·施里曼在埃及尼罗河西岸的公元前17～前16世纪的古埃及墓葬中发现了一管陪葬用的水银。这是人类用汞的最早记录。
我国研究人员曾经对秦始皇陵园进行过两次大规模的地球化学测试，发现在秦始皇陵封土中心1.2万平方米的范围内汞含量为陵墓外其他地方汞含量的8倍，说明在秦始皇陵地下有大量汞。这和《史记·秦始皇本纪》中记载的秦始皇陵地宫“以水银为百川江河大海，机相灌输”的叙述相吻合，有专家根据所测数据估计秦始皇陵墓内储存的汞可能有100吨。这意味着早在公元前200余年，中国就有了大规模的汞矿开采、冶炼。
汞能够溶解其他金属，形成汞齐 （含汞合金），加热汞齐，其中的汞又能蒸发分离出去。古法“汞镀金”就是利用汞的这一特性，将黄金和汞以一定比例混合调成糊糊状的金汞齐，涂抹在器物表面，再用火烤，汞蒸发后黄金就留在器物的表面了。汞还能够从金沙中溶解出黄金，因此汞是古代炼金术士研究的最重要的元素。直到现在，还有人利用汞的这个特殊性质提取金和银。
在历史的长河中，汞紧紧伴随金银等贵金属，见证着文明的兴衰。但它没有黄金的辉煌，没有白银的高贵，汞的身影闪烁着阴冷的寒光，带着诡秘的杀气，穿越了人类文明发展的各阶段。
古代每一次金壁辉煌的宫殿、陵墓和庙宇的兴建之后都有大批镀金工匠惨死，留下准确数字记录的有俄罗斯彼得堡的圣伊莎教堂建成后60名镀金工匠得怪病死去。
中国和西方古代一些盛世帝王和文人雅士英年早逝也与沉迷于炼金和服丹有关。炼丹所用的朱砂，其主要化学成分就是硫化汞，像《天工开物》画的那样，古人把红色的丹砂放入锅中，加热到两三百度，硫化汞就会分解成硫和汞，经过冷凝，汞就出来了。
古英格兰的制帽匠在制帽过程中，将皮料用含汞的硝酸盐进行处理。工匠不可避免地会摄入汞，使其神经系统受损，并伴有口齿不清，蹒跚的步履，肌肉不断抽搐等症状。帽匠的不正常举动在当时司空见惯，以致于英语中形容一个人很癫狂时，会说他“像制帽匠一样癫狂（Mad as a hatter）”。
工业革命后，汞仍然被用来开采金银。还被用在化工、电气、仪表生产等多方面。由于汞在常温下是液态，热胀冷缩时体积变化均匀，且化学稳定性好，被广泛用在温度计和压力计制造中。汞在相对较低的温度下就能变成蒸气并受激发产生紫外光，因此被用来生产节能荧光灯。长期以来，无机化工产业中最基础的氯碱产业也依赖于汞。聚氯乙烯合成中采用氯化汞做触媒。
工业时代，汞的应用达到了新阶段，它给人类带来的灾难也更为惨重。20世纪50年代发生在日本、令人谈之色变的水俣病的罪魁祸首就是汞。水俣病患者轻者口齿不清、步履蹒跚，重者视觉丧失、手足变形，神经失常，身体弯成弓状，高叫直至死亡。水俣病震惊全球，甚至被称为“世界第一公害病”。20世纪80年代，我国松花江边渔民聚居的许多村子里出现了水俣病。上千名沿江渔民头发汞含量检测显示，经常吃江鱼的渔民体内的汞含量比普通人高出几十倍甚至上百倍。经过筛查，近百名渔民被送进医院进行观察治疗。造成这一灾难的是吉林化学工业公司电石厂醋酸车间乙醛工段等单位先后向松花江排入大量含汞废水，导致松花江水系受到甲基汞污染。
汞之危害
现代医学已经发现汞具有很强的生物毒性，能损害人的大脑、脊髓、肾脏和肝脏，影响人的感觉、视觉、味觉和行为举止。
单质汞进入人体的主要途径是吸入汞蒸气。吸入的汞80%左右被人体吸收，它能穿过血脑屏障，引起人们颤栗、齿龈炎及易兴奋等，并可损害肝和肾，高浓度的汞蒸气会对口腔、呼吸道和肺组织造成损伤，甚至使人因呼吸衰竭而死。
汞的化合物种类不多，大多数的汞化合物都有较强的毒性。汞可以和氯、溴、碘等卤素原子以及硝酸根和亚硝酸根等形成无机汞化合物。无机汞可导致肾衰竭和胃肠损伤。汞的高水平暴露引起的其他症状有皮疹、多汗、过敏、肌肉抽搐、体虚及高血压等。
对人和其他动植物来说，有机汞对健康的危害最大。自然界中存在多种形式的有机汞：如甲基汞、二甲基汞、苯汞和乙基汞，其中最常见的是甲基汞，它也是对健康危害最大的一种有机汞。甲基汞具有生物累积性，它们通过食物链传递并富集在动物和人体中。20世纪90年代末，美国科学家巴德在对北极动物的研究中发现，在它们的肝组织中，处于生物链底层的动物，每克体重含汞0.005微克（1克=106微克），该数值在海鸟中增加了20倍，为0.1046微克，而在海豹、鲸和北极熊的肝脏内，汞的含量最高可达21.6微克。以单位体重计算，海豹、鲸和北极熊体内的甲基汞浓度竟是底层动物的4300余倍！这就是生物富集和生物放大现象。处于食物链顶端的人类是汞污染的最大受害者。
含汞垃圾也会转化成甲基汞，这听起来非常可怕，但它已是科学界的共识，这也是为什么全世界都非常重视含汞垃圾处理的原因。汞不仅在水底会被细菌转化成毒性很强的甲基汞，在陆地条件下、厌氧环境中也可以发生同样的情况，土壤中也有能把无机汞转化成甲基汞的细菌。甲基汞的危害则远远高于无机汞。
1969年8月，著名学术刊物《自然》杂志上刊登了瑞典斯德哥尔摩大学詹森和杰尼洛夫的研究发现。在这篇题为《水生生态系统中的汞的甲基化》的论文中，他们写到：“高含汞量的鱼，它们身体内的汞原来被认为是无机汞，这些物质来自工业废水，但后来发现这些鱼体内的汞几乎全部是甲基汞。一个可能的解释是生命体拥有把汞转化成甲基汞的能力，而我们的研究数据表明，水底沉积物和腐败的鱼体内可以产生出甲基汞。”
詹森和杰尼洛夫突破性地发现，在湖底岩屑和沉积层上有一种硫酸盐还原菌，它们能把排放到水中的金属单质汞和无机汞转变成为单甲基及二甲基汞。再由食物链传递到鱼，最后通过鱼被人食用，甲基汞就这样进入了人体。 不仅如此，杰尼洛夫还发现了一个特殊的现象，生物体有在食物链中浓缩汞的特性。
甲基汞经肠道吸收后，会在身体各部位积聚，并且最容易积聚在大脑中，从而引起人体中枢神经中毒。更可怕的是，甲基汞不仅能轻易穿过血脑屏障，还能穿越胎盘屏障，进入胎儿体内，在胎儿的脑和其他组织中积累，严重威胁正在发育的胚胎。而正在发育的胎儿和婴儿对甲基汞的敏感性比成人高出5～10倍。此外，甲基汞还会通过母乳喂养传递给婴儿。所以汞污染对怀孕妇女和婴幼儿的危害更大。
综上可知，汞和大多数汞的化合物都是有毒的，也就是说汞一旦进入环境就很难转化为无毒形式。作为一种持久性有毒物质，汞可以在环境里富集。
全球迁移的汞污染
由于汞很容易蒸发到大气中，并且它在大气中的停留时间长达几个月甚至一年，汞蒸气可随空气流在全球范围内长距离迁移。汞也是重金属中唯一能够以气态形式作长距离传输的全球污染物。因此，远离污染源的生态系统也会受到汞污染的威胁。这些气态的汞最终随着雨雪等发生沉降，并在当地甲基化、进入生物圈、沿食物链富集。这也意味着，即使是汞排放量极少的国家和地区，也可能遭受汞污染的危害。20世纪80年代，在加拿大偏远广袤的东北部地区非常干净的湖泊里，科学家发现，湖泊中的鱼体内含有极高浓度的甲基汞，甚至超过了世界卫生组织建议的食用水产品标准。联合国环境规划署的资料显示，由于汞的长距离传播，在远离所有大型汞排放源、位于北极附近的地区，海鱼中均被检出有极高含量的汞，严重威胁着以海鱼为主要食物的当地人的健康。
2003年，联合国环境规划署正式发布了《全球汞评估报告》。报告指出，“气态汞是继温室气体之后，第二种对世界环境产生重大影响的全球性污染物。为此，各国必须联合起来，采取有效措施控制汞对大气的污染”。2009年2月，在第25届联合国环境规划署部长级会议上，130多个国家召集政府间谈判委员会（INC），决定用3年时间谈判，在2013年初达成一项有法律约束力的全球汞公约；在全球层面采取一致行动，限制甚至最终淘汰汞的开采和使用，对汞污染进行严格的管理和控制。
汞从何而来
汞元素可以通过火山喷发、地壳的风化作用进入自然界，之后汞就在生物圈、水圈、大气圈和岩石圈间往复循环着。
如今，全球环境中的汞主要有三个来源：包括火山运动和岩石风化等因素的自然释放、在工业生产中的人为排放以及之前沉积下来的历史人为汞排放的再释放。
在这些因素中，人为排放占据1/3。联合国环境规划署在《全球汞评估报告》中指出，从全球平均来看，汞的人为排放已导致现在的汞沉积速度比工业化前高出了1.5～3倍；在工业地区内及其周围，汞的沉积速度在过去200年间增加2～10倍。
在众多的人类活动中，工业排放是全球最大的汞排放源，化石燃料的燃烧，采矿业、冶金业以及氯碱、PVC塑料的生产，含汞产品生产过程中的泄漏和报废后的处理及焚烧过程等都是主要的汞排放源。特别是煤炭燃烧过程中，会释放大量汞。有统计表明，地球上每年汞的人为排放量约为2200吨左右，而从燃煤中排放出来的汞就要达到750吨，约占总排放量的35%。尽管已发表的对人为和自然汞排放比例的评估结果不太一致，但根据已有信息仍然可以推断出：自然排放的汞不到总排放量的50%。
19世纪以来，随着工业的发展，汞的用途越来越多，汞产量剧增，从而使大量的汞进入环境，造成了大量的汞污染。
【责任编辑】赵 菲