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海洋汞污染及其对海产品的影响与管理

时间:2023-07-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:估计全世界通过这一途径入海的汞每年多达3200吨。而无机汞在环境里,特别是在海底泥中由于某种微生物的作用能很快变成甲基汞。鱼贝对海水中的汞有很强的富集能力,有时体内的浓度可以比周围海水高出十万倍,但是汞一旦进到了鱼贝体内,就很难出来了,甲基汞尤其如此。为此,一些国家对海产品中汞的含量作出了严格的规定。如果某一海区的海产品汞含量超过了规定,就禁止捕捞和出售。

海洋汞污染及其对海产品的影响与管理

前五十年代末,我国上映过一部前苏联影片《水银湖上的魔影》,讲的是苏联保安人员如何在地质学家踏查水银矿的过程中与外国问谍斗争的故事。观众们发现,地质学家夜出昼归,每每夜阑人静的时候外出工作,而晴朗的白天却在帐篷中酣睡。这是因为白天气温高,湖上散发着的水银蒸汽足以致人死命,可以说水银湖上笼罩着两个魔影,间谍与水银蒸汽。

其实,早在三千年前人们就认识到了水银和它的蒸汽有毒。不过历代封建帝王中也不乏有人将汞矿石炼丹原料以求延年益寿、长生不老的,结果却一个个早早地进入了“仙境”。

水银,也称汞。是一种用途十分广泛的金属。据说工业上至少有八十多项工艺要用汞,最主要的用汞工业有制氯和制碱、纸浆和造纸、塑料电力、制药、油漆、金属精炼、仪表等。农业上也用汞生产杀虫剂

目前,全世界每年大约生产9000吨汞,其中百分之七十用在工业上,因此含汞工业废水的排放就成了海洋中汞的最主要来源。

例如,造纸工业和纤维工业要用汞-乙酸苯酯或其他有机汞化合物作保护剂,以防发霉。在一般情况下,每生产一吨粗浆需加40克汞——乙酸苯酯,其中有百分之二十进入污水,仅瑞典一年由此就损耗2.5吨汞。氯碱工业用汞作催化剂,消耗量更大。每生产1吨氯气要有180~200克汞随污水排出,一家年产20万吨氯气的工厂,排出的汞达25~35吨。据报导,加拿大的制碱工业每年耗汞90吨,美国更多,有450吨。估计全世界每年有4000~5000吨汞随工业废水流入海洋。

农药的流失和损耗也是海洋中汞的一个来源。汞在农业上主要是制作各种汞制剂农药用以杀灭病虫害,年耗量约1000吨。这类农药喷洒在作物和土壤上,一部分以微粒或雾滴的形式挥发逸入大气,并随风飘移,最后被雨水冲洗入海;一部分农药随被风扬起的土粒吹入海里,还有一部分残留在作物和地表的汞制剂农药也将在地表径流的搬运下归宿海洋。

人类生活和生产活动中燃烧煤、石油等矿物燃料,也会使其中所含的微量的汞释放出来,逸散到大气中,其中大部分将最终“魂归大海”。例如,美国每年消耗5亿吨煤,尽管其中的汞含量只有兆分之几到百万分之几,但是一年中由此逸出并进入海洋的汞达到900吨。估计全世界通过这一途径入海的汞每年多达3200吨。

这样,几个来源的汞加在一起,由人类活动而进入海洋的总量竟超过了汞的年生产量,达到一万吨左右。

当然,汞本来就是自然界中分布很广的一种元素,但是含量很微少。在每公斤正常的岩石和土壤中,只含0.1~0.5毫克,清洁的海水中含量更低,每升只含10~140毫微克(1毫克=106微毫克)。然而,人类的活动无疑大大增加了汞在环境中的含量。下面是一张位于美国加利福尼亚州洛杉矶工业区附近的圣巴巴拉海盆底泥中汞含量的历史变化图,从图中明显看出,随着人类历史的发展,特别是进入工业社会后,海盆底泥中汞的含量明显增高了。

各种途径进入海洋的汞,尤其是随工业污水排入的,几乎绝大部分集中沉降在沿海的底泥中。例如在日本水俣湾,污水口附近每公斤底泥的含汞量高达2010毫克,而离排污口仅1.5公里的地方,就只有12毫克了。

排入海洋中的汞大部分是无机汞,也有少量有机汞。而无机汞在环境里,特别是在海底泥中由于某种微生物的作用能很快变成甲基汞(有机汞的一种)。这种甲基汞,性质稳定,对生物毒性很强,而且十分容易在生物体内积累和富集。它们在底泥中形成后还能不断地跑到海水里,估计每年能跑掉百分之一。(www.xing528.com)

海洋中的汞对海洋生物当然也是有毒和有害的。

首先,它能影响海洋植物光合作用,甚至可以使海洋植物死亡。只要每升海水中含有0.9~6.0微克(l微克=0.001毫克)的汞,浮游植物就会丧命。即使是大型的海藻,如果生活在每升含汞100微克海水中,4天后也会失去光合作用的能力。

海洋里的汞对鱼、贝的进攻是全方位的,它们除了随污染了的浮游生物一起被鱼贝“吃”进去,也可以吸附在鱼鳃和贝的吸水管上,甚至还可以“穿透”鱼的表皮,渗透到体内。鱼贝对海水中的汞有很强的富集能力,有时体内的浓度可以比周围海水高出十万倍(表2.4),但是汞一旦进到了鱼贝体内,就很难出来了,甲基汞尤其如此。它们在鱼肚里兴妖作怪,使皮肤、鳃和神经系统产生明显的变化。从外表看,鱼变得形态憔悴,游动迟缓。

当然,鱼贝体内含汞太高对人类也是一个严重的威胁。为此,一些国家对海产品中汞的含量作出了严格的规定。瑞典、日本和瑞士规定市场上出售的鱼肉每公斤含汞应小于1毫克。美国和加拿大规定不超过0.5毫克。如果某一海区的海产品汞含量超过了规定,就禁止捕捞和出售。1970年1月,在西班牙某处海湾,因为有几桶汞和别的有害物质泄漏进去,渔场关闭了几个月。瑞典也曾经因为鱼贝受到汞污染关闭过八十多处捕捞场。

表2.4 海洋生物对几种重金属的富集能力(倍)

海鸟和海兽以鱼为食。可以想像,生活在污染海区的这些高等海洋动物,体内一定会含有比鱼类更多的汞。事实果真如此。生活在荷兰沿海的海豹,肝中含汞225~765毫克/公斤;德国北海海区的海豹,含汞100毫克/公斤,就连生活在离污染源很远的外海中的海兽,体内汞的含量也并不低。例如1970年美国一家公司准备向市场投放一种来自北太平洋普里比洛夫群岛的海熊肝,据说是未受污染的,但检验结果每公斤肝含汞竟达3~19毫克,超出食用标准几倍到几十倍,因此被禁止出售。

海鸟体内的汞含量往往也很高。有人对秋沙鸭、海鸠、三趾鸥、大鸥、绒鸭进行了分析,发现含汞在1~5毫克/公斤之间,有的甚至1到20毫克/公斤。栖息在意大利沿岸的海鸥,汞的含量比人工饲养的鸡高几十倍。在芬兰,还发生过一起一位妇女吃了大量海鸟蛋造成汞中毒的事件哩!

汞对人类的危害更大。到目前为止,日本已经发生了三起由海洋汞污染引起的公害病——水俣病

汞,尤其是甲基汞,一旦进入人体,就几乎全部被吸收。它们特别能在人体的肝、肾和脑里积累。汞中毒的死者,肝、肾和脑组织中汞的含量比正常人高几十到一百多倍。这是因为甲基汞很容易和细胞中的一种叫硫氢基的物质牢牢结合,使肾受到伤害。甲基汞还特别能损坏中枢神经,粘着在脑细胞膜上,使细胞内的核糖核酸减少。严重的时候,造成细胞分裂成碎片,引起死亡。因此,生活在海边的人,特别是以吃海产品为主的渔民,受海洋汞污染的威胁较大。

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