1汞的元素形態(tài)
汞的元素形態(tài)可分為：單質(zhì)汞Hg0、無機汞Hg2＋和Hg22＋、單甲基汞CH3Hg+、二甲基汞(CH3)2Hg、乙基汞CH3CH2Hg+和苯基汞C6H6Hg+等，此外還有汞和金屬硫蛋白之間相互作用生成的Hg金屬硫蛋白配合物。此外，大氣中的汞元素形態(tài)一般分為氣態(tài)總汞和顆粒態(tài)汞。氣態(tài)總汞90％為Hg0,此外還有少量的其它揮發(fā)性汞化合物，如HgCl2、HgBr2、CH3HgCl或(CH3)2Hg等。大氣中HgCl2、HgBr2以及Hg(OH)2等由于易溶于水并可被還原為Hg0,因此該部分的氣態(tài)汞常常被稱為活性氣態(tài)汞。大氣中的單甲基汞(CH3HgCl、CH3HgOH等)和二甲基汞((CH3)2Hg)則稱為甲基形態(tài)汞。顆粒態(tài)汞,則包括吸附于顆粒物表面的揮發(fā)性汞(如Hg0和HgCl2等),也包括與顆粒物結(jié)合的HgO、HgS等。
2汞的環(huán)境及生物效應
汞在自然環(huán)境中的天然本底雖然比較低，但在大氣、土壤和水體中均有分布，所以汞的遷移轉(zhuǎn)化也在大氣、土壤和水體之間發(fā)生。大氣中氣態(tài)和顆粒態(tài)的汞隨風飄散，一部分通過濕沉降或干沉降落到地面或水體中。土壤中的汞可以揮發(fā)，以汞蒸氣的形式進入大氣，也可被大氣降水沖淋進入地表水或滲透進入地下水。地面水中的汞一部分由于揮發(fā)而進入大氣，大部分則沉積進入底泥。底泥中的汞，不論呈何種形態(tài)，都會直接或間接地在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為甲基汞或二甲基汞。二甲基汞在酸性條件可以分解為甲基汞。甲基汞可溶于水，因此又由底泥循環(huán)至水中。水生生物攝入的甲基汞，可以在體內(nèi)積累，并通過食物鏈傳遞給人類。
3汞的毒性
汞是毒性極高的全球性污染物，早在20世紀60年代，日本水俁灣發(fā)生了大面積由于食用含有甲基汞的海產(chǎn)品而造成的神經(jīng)性中毒。如今，汞作為持久性、生物體富集性及毒性物質(zhì)（PBTs）之一，被認為是全球性的重要污染物。
無論是無機汞還是有機汞對人體都有害。汞進入人體內(nèi)可以和各種物質(zhì)結(jié)合，尤其是與蛋白的巰基結(jié)合力最強。汞與巰基結(jié)合破壞了蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)導致其生物功能喪失，從而使生物有異常的病態(tài)體現(xiàn)出來。汞對人體的主要影響是對中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成的損害，可通過呼吸吸入、皮膚接觸或食物攝入等方式進入人體。汞化合物的毒性取決于其濃度及其不同的化學形態(tài)：無機汞包括Hg2+，Hg22+和汞蒸氣；有機汞主要包括單甲基汞、二甲基汞、乙基汞、苯基汞和甲氧基乙基汞等。一般而言，有機汞的毒性比無機汞強。無機汞主要對腎臟有毒性作用，有機汞主要對腦組織有毒性作用，其中，由于甲基汞具有親脂性、生物積累效應和生物放大效應，其毒性是無機汞的幾百倍，是有機汞中最常見的是毒性最強的汞化合物之一。其毒性主要表現(xiàn)為：通過各種食物攝入的微量甲基汞進入人體后，可通過血腦屏障引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的永久性損傷；對孕婦而言，可通過胎盤引起胎兒先天性水俁病。對無機汞而言，通過生物甲基化作用生成毒性更強的甲基汞，從而被動植物吸收，并通過食物鏈的富集作用進入人體。在水生系統(tǒng)中可以通過生物和非生物的甲基化作用轉(zhuǎn)化為甲基汞化合物，從而增強其毒性，直接對人類構(gòu)成威脅。
汞化合物侵入人體，被血液吸收后可迅速彌散至全身各個器官。人體對汞有一定的解毒和排毒能力，血液和組織中蛋白質(zhì)的巰基能迅速與汞結(jié)合，并逐漸將汞集中到人體具有解毒功能的肝臟和腎臟中，它們一面排汞，一面將汞暫時蓄積起來，隨著進入人體汞量的增加，體內(nèi)蓄積的汞量也增高。當重復接觸汞后，腎臟內(nèi)的金屬硫蛋白與汞結(jié)合耗盡時，就會引起腎臟損害，排汞能力也隨之降低。日本著名的水俁病即由甲基汞引起。1953年在日本發(fā)現(xiàn)第一個水俁病患者，至1972年發(fā)現(xiàn)了283個病例，其中已有60人死亡，僅水俁灣受害的居民有一萬多人，汞中毒以甲基汞致病最嚴重。
甲基汞的毒性一般被認為是甲基汞侵入機體，與巰基結(jié)合而形成硫醇鹽，從而使一系列含巰基的酶如過氧化酶、細胞色素酶、琥珀酸脫氫酶等的活性受到抑制，從而進一步破壞了細胞的基本功能和代謝，破壞了肝臟細胞的解毒作用，損害了肝臟合成蛋白質(zhì)的功能和其他作用。此外，甲基汞能使細胞的通透性發(fā)生改變，因而破壞了細胞的離子平衡，抑制營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞，并導致離子滲出細胞膜，致使細胞壞死，腎功能衰竭。同時，甲基汞還能引起神經(jīng)系統(tǒng)的損害，在末梢神經(jīng)中感覺神經(jīng)元出現(xiàn)強烈的變性，中樞神經(jīng)的各處均可產(chǎn)生神經(jīng)細胞變形、脫落、發(fā)生感覺障礙等，主要表現(xiàn)為：知覺障礙、運動失調(diào)、步履蹣跚、視野縮小、言語困難、聽力減退等所謂亨特-拉塞爾（Hunter-Russell）癥候群。汞的急性或亞急性中毒則主要表現(xiàn)為：嘔吐、腹瀉、牙齦炎、口腔炎、神經(jīng)系統(tǒng)障礙等；慢性中毒則主要表現(xiàn)為：興奮、手指震顫等。所以汞的污染問題越來越得到人們的廣泛關注。
