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水银，是我们常见的物质，无论元素汞、无机汞还是有机汞都对人体有害，而甲基汞又是毒性最大的一种。 艾迪朗达克公园的湿地、池塘，是潜鸟生活的理想环境。但这里也为元素汞转化为最具毒性的物质——甲基汞，提供了适合的条件。这种难以察觉的神经毒物在鱼和动物身体内积聚，逐渐损伤它们的神经系统。不仅潜鸟受到甲基汞的侵害，纽约州的卫生管理部门甚至建议育龄妇女和15岁以下的儿童，禁止食用几种在艾迪朗达克湖区捕获的鱼类。(图1)
甲基汞到底是一种什么样的物质?会对人们有着什么样的毒害呢? 20世纪50年代，甲基汞曾经造成一起骇人听闻的惨案，人们通过这件事才发现，司空见惯的水银竟然有着如此危险的毒性。 水俣市是位于日本九州岛熊本县南部的一座滨海小城。1950年，水俣湾附近陆续发现一些奇怪的病人。这种病症最早出现在猫的身上，病猫步态不稳，抽搐，甚至跳海死去。随后不久，这种病症也出现在人的身上，病人感觉障碍、神经失常直至死亡。(图2)
这座小城中，有一家大型化工厂——日本氮肥公司水俣工厂，正是它把含有大量无机汞的废水排到附近的水俣湾，引发了水俣人的噩梦。 2007年末，一群研究汞污染的外国专家来到贵阳市，筹备一次世界知名的国际环境会议。2008年6月，第九届汞全球污染物国际学术大会在这里召开，世界各国研究汞污染环境的专家积聚这里。在这次会上，来自日本水俣病研究所的研究员坂本峰正先生介绍说，60年前号称世界第一公害病的日本水俣事件，正是当前越来越受到全世界关注的汞污染问题的起点。 直到20世纪50年代末，人们才彻底了解这种怪病的发病原因。其实水俣病既不是遗传病更不是传染病，而是由于人们食用了富含甲基汞的鱼和其它海产品所导致的甲基汞中毒。 水俣病会导致很多神经方面的症状，比如知觉障碍、运动共济失调、视力范围减退及脑功能损害等等。(图3) 甲基汞是一种非常危险的毒素，当人们吃下富含甲基汞的鱼类，甲基汞便进入胃与胃酸作用，产生氯化甲基汞，经过肠道，它几乎全部被吸收进入血液。而甲基汞之所以会造成水俣病这样严重的毒害，是因为它甚至可以穿越血脑屏障。 人类为了保护自己的大脑，防止病毒入侵，大脑具有血脑屏障功能。一般毒物通不过这道防线，但氯化甲基汞是稀客，血脑屏障不认识它，所以它能顺利通过，进入脑细胞。 更加危险的是我们的大脑富含类脂质，而脂溶性的甲基汞很容易蓄积在脑细胞中。再加上甲基汞的分子结构中，碳和汞的化学键结合得很牢固，不易断开，所以它会以整个分子的形状损害脑细胞。用医生的话说“这种损害的表现，具有进行性和不可恢复性”。它一旦进入大脑便在那里永远安家落户。 在所有水俣病的受害者中，最令人痛心的是一群被称为先天性水俣病患者的孩子，他们还在母亲怀孕期间就注定一辈子要生活在痛苦中。 甲基汞进入人体，被作为一种氨基酸传到大脑或胎儿，病人表现出神经系统紊乱症状。胎儿成长时，需要更多的氨基酸，所以在孕期，甲基汞以氨基酸进入的方式影响到胎儿，结果是胎儿体内的汞含量比母亲还高。(图4)
为了防止潜鸟受到惊吓，由志愿者和专家组成的艾迪朗达克潜鸟保护组织，经常在夜间捕捉潜鸟，采集血液样品。通过长期研究发现，艾迪朗达克公园近20％的潜鸟受到汞污染。2008年3月，美国野生动物协会和生物多样性研究所联合发表了一份多位科学家10余年研究发表的权威报告。报告中的数据来自从1996年至2005年近10年间，科学家们从美国缅因州、纽约州、新罕布什尔州等几个州的80个湖泊，1529个潜鸟栖息地采集的超过5500份潜鸟血样和羽毛样品。研究者正式确认潜鸟的个体行为与它体内的甲基汞水平密切相关，而甲基汞这种神经毒素正在威胁着这种鸟类的生存。 一对潜鸟在湖边作窝，它们交配3天后排卵，每次产卵两枚，最多3枚。潜鸟是一夫一妻制，双方都承担孵卵责任，要孵29天。一只潜鸟在水面照看领地，另一只在窝中保护鸟蛋。(图5) 科学家们发现体内汞含量很高的成年潜鸟比正常潜鸟减少14％在巢中的时间，这明显增加了潜鸟蛋被甲基贡袭击的几率。研究还发现高达41％的高甲基汞含量的潜鸟夫妇，会生出飞行羽毛比较少的后代。另外潜鸟还有一些表现也是因为体内汞含量过高，比如行动速度变慢，反应迟钝等等。不仅如此，汞还使潜鸟身体形态发生变化。研究者发现体内汞含量比较高的潜鸟，掌管飞行的羽毛大小不平衡，而这种不平衡性每增加5％，就会在飞行时多消耗20％的能量。这使潜鸟迁徙的能力和占据自己生殖领地的能力都有不同程度的减弱。 人们喜欢在艾迪朗达克的溪流中垂钓，而潜鸟喜欢吃的河鲈鱼也是当地人餐桌上的美味。科学家们发现的潜鸟汞污染问题，让人们既担心也无法接受，如此洁净美丽的湖泊怎么会污染呢?当年日本水俣湾汞污染，是因为化肥厂排放了大量的汞。而艾迪朗达克附近没有化工厂，这些潜鸟怎么被汞污染的?这些毒素到底是从哪里来的呢?(图6)
为了找到这个问题的答案，还要从20世纪80年代加拿大科学家的一个偶然发现谈起。这个发现不仅是汞污染研究的一个重要里程碑，更因此让人们知道汞污染和我们每个人息息相关。 在贵阳参加汞全球污染物国际学术大会的加拿大魁北克大学马克教授说，我们开始研究时，认为城市、工业中心附近湖泊或河里的鱼应该有很多汞；那些非常干净的距离工业区数百公里之外的湖泊里面的鱼的汞含量应该比较低。但情况恰恰相反。居住在城市附近的，比如蒙特利尔附近的鱼体内汞浓度很低；而生活在远离城市、受到很好保护的干净的环境的鱼类，却有着很高的汞含量。为什么会这样? 后来更多的发现证明这不是偶然现象，在北欧和美国很多研究者都发现了类似情况。如此偏僻洁净的地方，这些鱼体内的汞是从什么地方来的呢? 汞，是一种基本元素，它天然地存在于地球表面。它可以通过火山爆发等过程被释放到空气中；也可以通过人为排放的方式。比如燃煤电厂、炼油厂等向大气排汞。 通过研究发现，这些偏僻地方的汞是从空气中沉降下来的。汞是在大气中唯一能成气态形式存在的金属元素，化学性质非常稳定。气态汞有很强的迁徙能力。由于汞在大气中滞留时间长，它可以从一个大洲迁移到另一个大洲。因此，在地球上一个地方排放汞，它可以扩散而影响到地球的另一个地方。从过去几十年看，连北极地区都受到了发达国家排放的汞的影响。 科学研究发现，燃煤电厂排放出的汞，占据全部人为排汞量的40％以上。而这些气态汞会随着大气环流从美国西部流向东部。 美国东北部纽约州的艾迪朗达克公园，正好位于很多燃煤电厂的下风口，湖泊中汞的最大来源正是这些电厂排放的汞。 作为一种影响广泛的污染物，汞最令人头痛之处在于，它在大气中随处飘移，一旦在某处沉降后，一部分汞会被水底或土壤中的微生物转化成剧毒的甲基汞。这就是当年水俣病爆发后，科学家们经过多年研究才发现的关于汞的真正秘密。 1969年，在水俣病爆发近20年后，科学家才最终解开笼罩在水俣湾的全部谜团：原来当工厂的含汞废水排放到水俣湾后，海底淤泥里的细菌在厌氧环境下，可以把无机汞转化成剧毒的甲基汞。并进入“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”的食物链中。随着食物链的能级不断向上，甲基汞含量不断放大，浓缩，到一定程度后，鱼就出现了中毒。而人们患上水俣病的原因，正是经年累月食用高汞含量的鱼所造成的。 20K纪80年代，当加拿大科学家发现北部偏远地区鱼体内汞含量异常偏高之后，他们还发现了汞在空气中扩散的秘密。可是人们仍有一个困惑，既然汞散布在大气中到处都是，为什么偏偏在这些纯净偏远的地方，鱼体内的汞会如此之高呢?当年加拿大科学家在经过一番调查后，他们又得出一个极为重要的结论：湖里的食物链在这一问题上显得非常重要。(图7) 他们发现，生活在城市附近的鱼成长速度很快，因为长得快，人类就会早一些吃掉它们。而同样是这种鱼，如果居住在距离城市500公里之外、非常干净的自然环境中，同样的鱼可能会多活三五年。 这个道理对于解释潜鸟的体内汞含量高的原因很重要。 潜鸟会潜泳的本领使它与鸭子、鹅等水禽区别开来，它们可以在水下待上一分钟，下潜深度达到80米。成年潜鸟最喜欢的食物是鱼，潜鸟是个相当娴熟的捕食者，但不幸的是如果鱼体受到了污染，它也不能幸免。 甲基汞是一种很难代谢的毒素。当小鱼吃了浮游生物，大鱼再吃掉小鱼，甲基汞会随之逐渐积累，这是生物富集和生物放大的过程。潜鸟处于食物链的高端，它喜欢食用的鱼类经常是食用其他鱼类的肉食性鱼，这些鱼在水生食物链中处于高处，它们会比位于食物链下端的食草的鱼虾积累更多的毒素。而潜鸟吃下它们，身体积聚的汞就会更高。(图8) 由于空气中的汞沉降到湖水中，汞又被微生物转化成甲基汞，从鱼到以鱼为食的潜鸟都受到了汞的威胁。 潜鸟像一扇窗子让人们看到了自身面临的威胁。现在美国东北部很多州都颁布了严格的汞排放规定，但全美国范围的排放规则还没有通过。实际上现在空气中的汞还在继续增加。 从世界范围来看，汞污染问题不仅出现在美国，全世界对汞污染的关注程度也越来越高，人们担心在随处飘飞的水银面前，没有什么地方是真正安全的。2006年9月美国《时代周刊》杂志发表了一篇关于汞污染的文章，文章描述了当代世界面临的越来越严重的汞污染问题。 文章说仅美国的440个火力发电厂，每年便会向空气中排放44吨汞。而进入空气中的汞，一部分在排放源附近随尘土和降水，落到地面和海洋，另一部分会随着大气环流在全球范围内流动。 现在科学家发现，汞不仅在水生生态系统内积累，北美东北部178个品种的鸟类全部受到了汞的污染，连北极熊体内也累积了汞。汞已经遍布地球的任何一个角落，而且这个趋势并没有任何减弱的迹象。 在这样的背景下，2001年联合国环境规划署正式开展了对全球汞污染情况的评估。2002年12月《全球汞评估报告》正式出版。报告指出：存在足够的证据证明，汞及其化合物对全球环境产生了显着的不利影响，因而必须采取更多的国际措施，减少人类健康和环境面临的风险。而汞也被环境署称为继温室气体之后，另一种能够影响全世界的全球性污染物。 控制汞这样的全球污染物，需要全球的合力，全世界环境学家们联合起来。1991年在瑞典召开了第一届汞全球污染物学术大会。今天，这个每两年举办一届的大会，为世界各国汞污染学者搭建起一座合作交流、深入研究的广阔平台。当汞全球污染物大会第一次在中国召开，为什么会址选在贵州呢? 原来贵州省位于我国西南大面积低温成矿区域的中心，属于汞元素的高值区，因此贵州的汞储量在全中国首屈一指。贵州省境内有着名的万山、务川、丹寨、铜仁等大型、超大型汞矿，但由于长期的汞矿开采和冶炼也造成了严重的汞污染。(图9)
贵州的汞污染已经引起了政府和学术机构的广泛关注。很多研究者认为当前汞污染的防治工作，不仅要摸清排汞源的基本情况，更要加强对水产品中汞浓度的调查。从2001年起，中国科学院地球化学研究所的冯新斌和他的研究小组，对贵州一座重度汞污染的水库进行了深入调查，他们在这里发现了一些新情况。 距贵阳市区22公里的百花湖，是一座建设于20世纪60年代的中型水库。百花湖的水样和沉积物测量显示，百花湖水体里的汞含量要比贵阳市附近其它地区高几倍，明显受到了汞污染。但冯新斌和他的研究小组发现，百花湖中的鱼，鱼体里单质汞和甲基汞的含量却非常低。 百花湖中没有高汞含量的鱼，这的确是个好消息，不过为什么水体受到了汞污染，而水中的鱼类却没有受到影响呢? 专家分析，首先百花湖水属碱性水，是碱性水阻碍了无机汞转化成甲基汞，湖水中的汞主要以无机汞形式存在；其次人工养殖的鱼生长速度快，而且这些鱼以食草性鱼为主，处于食物链的低端。这两种原因综合作用，使白花湖养殖的鱼汞含量非常低。 正是养殖鱼食物链短和水体碱性这两个原因，决定了百花湖的水产品是安全的。但这也说明面对汞污染，我们在选择食用鱼的时候，会遇到一定的困难。因为有明显污染源的湖泊比如百花湖，不见得其中的水产品会威胁人体健康；而没有直接污染源的湖泊，比如加拿大偏远地区湖泊中的鱼，却不见得汞含量低，而对人体没有危害。 作为普通消费者，人们应该了解到，高甲基汞含量的鱼即使是微量地摄人，对人体也会产生不利影响。近年研究发现，甲基汞可以导致四肢麻木、失忆、生育能力降低和心血管疾病。而作为一种神经毒剂，甲基汞最大的危害在于，它对发育中的胎儿和幼儿的神经系统会造成严重损伤。 针对全球面临的汞污染现状，目前美国、加拿大和欧洲一些国家卫生部门都向社会发布了关于食用鱼类的安全手册，对本国国民尤其是孕妇和儿童进行指导。比如美国环保局建议育龄妇女、产妇和幼儿禁止食用箭鱼、鲨鱼、鲭鱼和方头鱼。而白色金枪鱼的食用量应限制在每周170克以下。 在全球汞污染的大环境下，作为没有专业经验的消费者，我们在吃鱼时该如何选择才能避免汞污染的侵害呢?有什么简单易行的方法吗? 汞污染研究专家马克说，吃鱼对人的健康很有益，人们不能因为鱼里有一点汞就吓得不敢吃鱼。鱼是非常好的蛋白质来源，但是，如果鱼身上汞含量过高，必须小心，要选择那些可能含汞较少的鱼吃。首先要知道的就是，在食物链底部的鱼，比如食草的鱼，体内的汞浓度较低。(图10) 研究发现，我们国家的养殖鱼相对安全，甲基汞的含量非常低，可以放心食用。至于野生鱼，建议淡水鱼中尽量吃食草的鱼；海产品鱼类中，尽量选择相对较小的野生鱼。同样也是这个道理，尽量避免食用海中食肉性鱼类。比如说鲨鱼、鲸鱼，尤其建议大家尽量少吃或不吃鱼翅。 2006年艾迪朗达克保护区项目和当地自然历史博物馆、生物多样性研究所、纽约奥度本协会、纽约州环保局，组成了潜鸟保护合作组织。他们通过组织生态考察和环保讲座向人们宣传，艾迪朗达克的潜鸟正在受到一种看不见的污染物——汞的侵袭，他们呼吁政府出台更为有力的措施，限制燃煤电厂的污染物排放。 长期以来，潜鸟一直是北美洲最具代表性的物种。对于很多游客来说，如果一次野外旅行没有看到潜鸟、听到它那难忘的鸣叫声，这次旅行是不完整的。热爱潜鸟的人们越来越担心，如果汞污染得不到控制，也许有一天再也听不到这种带着长长尾音的，悠扬的鸣叫声了。
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