汞管理

从炼金术师到水俣病——汞的前世今生

2019-07-03 14:20:47 中国数字科技馆

2019乙亥猪年,当东方流传千年的干支纪年法和西方最新潮的小猪佩奇碰撞在一起时,用于揭示和预测世间万物本源的元素周期表刚好迎来了它150岁的生日。2019年是国际元素周期表年(International Year of the Periodic Table of Chemical Elements, IYPT)。《生活大爆炸》的影迷们一定不会对谢耳朵家的元素周期表浴帘陌生,这也许是几个木讷理工男对物质本源的图腾崇拜。

截至2019年年初,元素周期表上共有118个元素,因为人工合成元素的缘故,这个数字也许会继续增加。今天我们单独来谈谈一种古老的元素——汞。

汞的原子序数是80,化学元素周期表中位于第6周期、第二副族,银白色,密度大,室温下为液态,是一种过渡性金属。说他古老,是因为在公元前1500年的古埃及墓中就有它的存在。在中国古代,汞和炼丹术士总是联系在一起,流传于长生不老的丹药故事中。汞的化学符号是Hg,但英文名是Mercury,这两个词看似没有任何关系,但实际上Hg的来源是拉丁词汇Hydrargyrum,词根分别是hydra(水)和argyrus(银),所以汞的另一个名字“水银”才是对应拉丁词根的翻译方式。拉丁词的两个词根很好地表现了汞的颜色和状态两种特性,而它的英文Mercury既是太阳系中公转速度最快的水星,也是希腊神话中跑得最快的信使墨丘里。Mercury的两个英文含义也都暗含了它的流动性。

汞及其化合物的毒性很高,尤以甲基汞为胜。著名的环境污染事件水俣病的爆发就是跟甲基汞中毒有关。20世纪50年代,日本熊本县水俣市附近的海面上经常会出现死鱼、海鸟尸体,捕捞量降低,渔业受到重创。之后,大量的猫出现走路不稳甚至发疯的现象,几万只猫发疯跳海自杀。接着是猪狗等动物出现类似状况。随即而来的就是人也出现了口齿不清,走路跌跌撞撞,神经错乱甚至死亡。经过调查,发现是当地的窒素株式会社在生产过程中任由含汞的催化剂排放,导致附近海域汞含量超标,人和动物汞中毒。

有机汞是脂溶性的,一旦被生物体摄入,极易储存在内脏和脂肪中,极难被代谢掉或排出体外。这就导致了含有汞的鱼和贝类被捕食后,汞在捕食者的体内含量会更高,而且这个趋势沿着食物链从低端到高端越来越甚,作为食物链顶端的最终捕食者人类,也是受到危害最大的。这种生物富集作用让人类成为食物链上最悲惨脆弱的终点。水俣市的市民很多受到有机汞神经毒性的伤害,无药可医,只能在痛苦中死去。这是人类环境保护史上沉重的一课。

生物富集作用所导致的汞浓度在某些鱼类中过高,我们在食用水产品时需要注意尽量避免摄入含汞高的种类,尤其是孕妇和儿童。美国药物与食品局(Food and Drug Administration)的网站上有详细的数据,列出了各种鱼类中的汞含量。这是一份非常完备的数据,包含了样本数、最大值、最小值、平均值、中值和标准偏差。感兴趣的读者可以前往https://www.fda.gov/food/foodborneillnesscontaminants/metals/ucm115644.htm自行查看,根据具体情况作出决定。总的来说,汞浓度中等的鱼每个月不要吃超过6次,浓度偏高的鱼每个月不要吃超过3次。孕妇和儿童更要谨慎。

除了避免在饮食中摄入,爱美人士也要避免在化妆品中进行皮肤接触。一些具有美白功效的护肤品和彩妆都会添加铅汞成分,尤其是短期内对美白有明显效果的产品。购买化妆品时要挑选正规厂家、大品牌的产品。不能贪图一时的美白速效,而搭进去了一生的健康。

2019年2月7日,国际元素周期表年的推特账户专门发了一张门捷列夫的照片,配上文字介绍,庆祝元素周期表之父的生日。1834年的这一天,德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫出生在西伯利亚托博尔斯克。在他35岁那年,对后世产生深远影响的元素周期表横空出世,这位化学家首次提出了元素周期律,系统阐明了无机化学的基本原理,并通过这个规律预见了多个尚未被发现的元素。我们平时看到的,中学课本照片中的门捷列夫已是白发老人,可是在元素周期表发表的那一年,他应该还是个意气风发的青年,刚转正成为圣彼得堡大学的教授,正在编撰本科生化学教材,他一定想象不到,这张总结了前人经验、包含自己心血,又被梦境中灵感激发的表格,会被150年之后的人们反复学习、发展、应用和传颂。


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