水银的毒性有多强,是如何影响人体的?

比较常见的就是硫化汞(HgS),硫化汞的矿石在古时候被称作辰砂,古代的炼丹师(中国古代化学家)很早就发现了提炼辰砂可以得到水银。

20世纪50年代中期,日本海湾小镇——水俣的居民发现他们的猫非常奇怪,有些会疯狂地乱叫,有些无法正常走路,有些甚至直接跳到海里。

人们惊讶之余,并没有做出太多的调查。而不久之后,一种奇怪的疾病开始在镇上蔓延,很多居民也开始表现得像猫一样疯狂,这就是著名的水俣病。

根据当时水俣居民的报告,得了这种怪病的人有些四肢和嘴唇麻木,有些听力或视力障碍,有些则出现四肢颤抖,行走困难,疯狂尖叫,甚至严重的脑损伤。

现在,我们知道这是人类汞中毒现象,汞是神经毒素,它通过影响中枢和外周神经系统影响患者,所以无论是猫,还是人都会表现出失控的状态。

不过,你知道我们平时都是如何接触到汞的吗?接触汞是否就意味着风险很大呢?汞又究竟是一个什么样的元素呢?

自然界中的单质汞

在自然界中,汞有三种形式存在,单质汞、有机汞和无机汞。

单质汞确实是天然存在的,就是我们所熟悉的水银,古时候就有开采汞矿获取汞的记录,这是因为汞元素其实非常稳定——不溶于酸也不溶于碱

生活中最常见单质汞存在于我们的体温计中,不过由于汞的危险性,这种水银体温计现在被淘汰了。

从体温计中我们就不难发现,汞是银色的液体,事实上它是常温常压下唯一的液态金属,所以还是非常特殊和漂亮的。

标准大气压下,汞的熔点是-39℃,沸点是356.7℃,在地球的环境里,它基本只能以液体形式出现。

我们经常可以看到一些影视剧中人被水银吞没了,这基本不可能发生,因为汞的密度很大,是水的13倍以上,这个密度的液体可以让铁浮在表面,所以,即便我们很难站在汞液体表面,但绝对不会下沉。

说到人们被汞吞没,就很容易想到单质汞会如何影响人体。

如果你躺在注满汞的泳池里的话,它不会那么快伤害到你,因为人体皮肤很难吸收汞。

事实上,我们的肠胃也不容易吸收汞,如果你不小心喝了一些汞的话,它也没那么快让你中毒,而且由于它的表面张力很大,它也太会在体内扩散,洗个胃还是很容易抢救下的。

不过肺部就不一样了,这个器官很容易吸收汞,所以单质汞的主要危害情况是蒸汽汞形式。

根据世界卫生组织的数据,空气中汞含量超过 20微克/立方米,人体就会出现汞中毒现象。一个水银温度计中差不多有2克的汞,很明显这些汞如果散发到空气中的话,即使你的房间再大它也足以达到让人中毒的剂量。

最先影响的肯定是我们的神经系统,这种影响是不可逆的,其次它还会对肾脏这些“过滤器官”产生不可逆的影响。

不过,暴露的汞其实也不会太危险,因为汞不是很容易蒸发,即便在150℃高温下,2克的汞也需要2天左右才能蒸发掉,常温下就更难了。

但是暴露汞会被天然“制毒师”做成有机汞,从而在生物链中积累,最终影响到人类,这是汞最危险的地方。

水俣病事件的甲基汞

有机汞和汞蒸气的毒素水平、影响情况是差不多的,但是它比蒸汽汞容易被人体接触和获取。

事实上我们每个人体内都含有一定量的有机汞,这些汞是通过食物获取的,我们离汞中毒其实很接近。

科学家在很早之前就发现,一些微生物可以通过吸收暴露的汞来合成甲基汞(CH3Hg),就是这些生物让汞变得十分危险。

不过直到2015年的时候,科学家才发现这些微生物成甲基汞相关的两个基因,而这两个基因目前已知的所有鸟类和哺乳动物都没有。

然而,微生物可以通过食物链,最终进入鸟类和哺乳动物的体内。

在水俣病事件中,汞就是通过大鱼吃小鱼,小鱼吃浮游生物,蜉蝣生物食用微生物的过程,一步步从海洋生物转移到人身上。

1925年的时候,日本一家大型氮肥公司在水俣镇所在的海湾建厂,不过这家公司的其它子公司还会生产氯乙烯和醋酸乙烯,合成这两个物质需要用到含汞的催化剂。当时的企业环保意识不是很强,工业废水被直接排放到海洋中,作为催化剂,几乎没有消耗掉的汞进入了海洋,并被海洋生物利用,最终引发了我们开头写到的、震惊全世界的水俣病事件。

不过水俣病事件有一个非常有意思的剧本,当调研团队查到是汞排放问题时,这家氮肥公司并没有因此停止生产,而是加了个过滤器,公司老板还饮用了一杯过滤器里过滤出来的水,以表示排放的安全性。

前两年比尔盖茨喝“粪水”的新闻占据各大新闻报纸的头版,估计灵感就是来自这次事件。

但事实证明,这个过滤器就是个摆设,水俣病继续蔓延,相关官司到现在还在继续中。

图注:硫化汞矿石

汞的提炼

我们前面提到过,汞还可以以无机物的形式存在,这些汞的无机盐也基本是有毒的,而且不像单质汞那样,它们经常会对皮肤、眼睛和胃肠道有腐蚀性。

比较常见的就是硫化汞(HgS),硫化汞的矿石在古时候被称作辰砂,古代的炼丹师(中国古代化学家)很早就发现了提炼辰砂可以得到水银。

在许多野史和正史中,经常可以看到秦始皇陵里有很多水银,而秦始皇的棺椁悬浮在汞制造的“泳池”上,很多人推测这些汞就是通过加热硫化汞获得的。

最后

我们的生活中,汞主要通过采矿、火山爆发、煤炭燃烧(煤炭中还有汞)等情况进入环境,然后暴露的汞被细菌合成甲基汞,并进入食物链影响人体健康。

其实对于普通人而言,汞的主要危害形式就是甲基汞,它就在我们的许多食物中存,而现在能做的就是希望加强监管,减少汞的暴露。

所以,如果你有水银温度计的话,一定妥善保管,一旦破碎需要收集起来交由社区统一处理。

来源:怪罗科普

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