艾迪朗達克公園的濕地、池塘，是潛鳥(niǎo)生活的理想環(huán)境。但這里也為元素汞轉化為最具毒性的物質(zhì)——甲基汞，提供了適合的條件。這種難以察覺(jué)的神經(jīng)毒物在魚(yú)和動(dòng)物身體內積聚，逐漸損傷它們的神經(jīng)系統。不僅潛鳥(niǎo)受到甲基汞的侵害，紐約州的衛生管理部門(mén)甚至建議育齡婦女和15歲以下的兒童，禁止食用幾種在艾迪朗達克湖區捕獲的魚(yú)類(lèi)。(圖1)
甲基汞到底是一種什么樣的物質(zhì)?會(huì )對人們有著(zhù)什么樣的毒害呢?
20世紀50年代，甲基汞曾經(jīng)造成一起駭人聽(tīng)聞的慘案，人們通過(guò)這件事才發(fā)現，司空見(jiàn)慣的水銀竟然有著(zhù)如此危險的毒性。
水俁市是位于日本九州島熊本縣南部的一座濱海小城。1950年，水俁灣附近陸續發(fā)現一些奇怪的病人。這種病癥最早出現在貓的身上，病貓步態(tài)不穩，抽搐，甚至跳海死去。隨后不久，這種病癥也出現在人的身上，病人感覺(jué)障礙、神經(jīng)失常直至死亡。(圖2)
這座小城中，有一家大型化工廠(chǎng)——日本氮肥公司水俁工廠(chǎng)，正是它把含有大量無(wú)機汞的廢水排到附近的水俁灣，引發(fā)了水俁人的噩夢(mèng)。
2007年末，一群研究汞污染的外國專(zhuān)家來(lái)到貴陽(yáng)市，籌備一次世界知名的國際環(huán)境會(huì )議。2008年6月，第九屆汞全球污染物國際學(xué)術(shù)大會(huì )在這里召開(kāi)，世界各國研究汞污染環(huán)境的專(zhuān)家積聚這里。在這次會(huì )上，來(lái)自日本水俁病研究所的研究員坂本峰正先生介紹說(shuō)，60年前號稱(chēng)世界第一公害病的日本水俁事件，正是當前越來(lái)越受到全世界關(guān)注的汞污染問(wèn)題的起點(diǎn)。
直到20世紀50年代末，人們才徹底了解這種怪病的發(fā)病原因。其實(shí)水俁病既不是遺傳病更不是傳染病，而是由于人們食用了富含甲基汞的魚(yú)和其它海產(chǎn)品所導致的甲基汞中毒。
水俁病會(huì )導致很多神經(jīng)方面的癥狀，比如知覺(jué)障礙、運動(dòng)共濟失調、視力范圍減退及腦功能損害等等。(圖3)
甲基汞是一種非常危險的毒素，當人們吃下富含甲基汞的魚(yú)類(lèi)，甲基汞便進(jìn)入胃與胃酸作用，產(chǎn)生氯化甲基汞，經(jīng)過(guò)腸道，它幾乎全部被吸收進(jìn)入血液。而甲基汞之所以會(huì )造成水俁病這樣嚴重的毒害，是因為它甚至可以穿越血腦屏障。
人類(lèi)為了保護自己的大腦，防止病毒入侵，大腦具有血腦屏障功能。一般毒物通不過(guò)這道防線(xiàn)，但氯化甲基汞是稀客，血腦屏障不認識它，所以它能順利通過(guò)，進(jìn)入腦細胞。
更加危險的是我們的大腦富含類(lèi)脂質(zhì)，而脂溶性的甲基汞很容易蓄積在腦細胞中。再加上甲基汞的分子結構中，碳和汞的化學(xué)鍵結合得很牢固，不易斷開(kāi)，所以它會(huì )以整個(gè)分子的形狀損害腦細胞。用醫生的話(huà)說(shuō)“這種損害的表現，具有進(jìn)行性和不可恢復性”。它一旦進(jìn)入大腦便在那里永遠安家落戶(hù)。
在所有水俁病的受害者中，最令人痛心的是一群被稱(chēng)為先天性水俁病患者的孩子，他們還在母親懷孕期間就注定一輩子要生活在痛苦中。
甲基汞進(jìn)入人體，被作為一種氨基酸傳到大腦或胎兒，病人表現出神經(jīng)系統紊亂癥狀。胎兒成長(cháng)時(shí)，需要更多的氨基酸，所以在孕期，甲基汞以氨基酸進(jìn)入的方式影響到胎兒，結果是胎兒體內的汞含量比母親還高。(圖4)
為了防止潛鳥(niǎo)受到驚嚇，由志愿者和專(zhuān)家組成的艾迪朗達克潛鳥(niǎo)保護組織，經(jīng)常在夜間捕捉潛鳥(niǎo)，采集血液樣品。通過(guò)長(cháng)期研究發(fā)現，艾迪朗達克公園近20％的潛鳥(niǎo)受到汞污染。2008年3月，美國野生動(dòng)物協(xié)會(huì )和生物多樣性研究所聯(lián)合發(fā)表了一份多位科學(xué)家10余年研究發(fā)表的權威報告。報告中的數據來(lái)自從1996年至2005年近10年間，科學(xué)家們從美國緬因州、紐約州、新罕布什爾州等幾個(gè)州的80個(gè)湖泊，1529個(gè)潛鳥(niǎo)棲息地采集的超過(guò)5500份潛鳥(niǎo)血樣和羽毛樣品。研究者正式確認潛鳥(niǎo)的個(gè)體行為與它體內的甲基汞水平密切相關(guān)，而甲基汞這種神經(jīng)毒素正在威脅著(zhù)這種鳥(niǎo)類(lèi)的生存。
一對潛鳥(niǎo)在湖邊作窩，它們交配3天后排卵，每次產(chǎn)卵兩枚，最多3枚。潛鳥(niǎo)是一夫一妻制，雙方都承擔孵卵責任，要孵29天。一只潛鳥(niǎo)在水面照看領(lǐng)地，另一只在窩中保護鳥(niǎo)蛋。(圖5)
科學(xué)家們發(fā)現體內汞含量很高的成年潛鳥(niǎo)比正常潛鳥(niǎo)減少14％在巢中的時(shí)間，這明顯增加了潛鳥(niǎo)蛋被甲基貢襲擊的幾率。研究還發(fā)現高達41％的高甲基汞含量的潛鳥(niǎo)夫婦，會(huì )生出飛行羽毛比較少的后代。另外潛鳥(niǎo)還有一些表現也是因為體內汞含量過(guò)高，比如行動(dòng)速度變慢，反應遲鈍等等。不僅如此，汞還使潛鳥(niǎo)身體形態(tài)發(fā)生變化。研究者發(fā)現體內汞含量比較高的潛鳥(niǎo)，掌管飛行的羽毛大小不平衡，而這種不平衡性每增加5％，就會(huì )在飛行時(shí)多消耗20％的能量。這使潛鳥(niǎo)遷徙的能力和占據自己生殖領(lǐng)地的能力都有不同程度的減弱。
人們喜歡在艾迪朗達克的溪流中垂釣，而潛鳥(niǎo)喜歡吃的河鱸魚(yú)也是當地人餐桌上的美味?？茖W(xué)家們發(fā)現的潛鳥(niǎo)汞污染問(wèn)題，讓人們既擔心也無(wú)法接受，如此潔凈美麗的湖泊怎么會(huì )污染呢?當年日本水俁灣汞污染，是因為化肥廠(chǎng)排放了大量的汞。而艾迪朗達克附近沒(méi)有化工廠(chǎng)，這些潛鳥(niǎo)怎么被汞污染的?這些毒素到底是從哪里來(lái)的呢?(圖6)
為了找到這個(gè)問(wèn)題的答案，還要從20世紀80年代加拿大科學(xué)家的一個(gè)偶然發(fā)現談起。這個(gè)發(fā)現不僅是汞污染研究的一個(gè)重要里程碑，更因此讓人們知道汞污染和我們每個(gè)人息息相關(guān)。
在貴陽(yáng)參加汞全球污染物國際學(xué)術(shù)大會(huì )的加拿大魁北克大學(xué)馬克教授說(shuō)，我們開(kāi)始研究時(shí)，認為城市、工業(yè)中心附近湖泊或河里的魚(yú)應該有很多汞；那些非常干凈的距離工業(yè)區數百公里之外的湖泊里面的魚(yú)的汞含量應該比較低。但情況恰恰相反。居住在城市附近的，比如蒙特利爾附近的魚(yú)體內汞濃度很低；而生活在遠離城市、受到很好保護的干凈的環(huán)境的魚(yú)類(lèi)，卻有著(zhù)很高的汞含量。為什么會(huì )這樣?
后來(lái)更多的發(fā)現證明這不是偶然現象，在北歐和美國很多研究者都發(fā)現了類(lèi)似情況。如此偏僻潔凈的地方，這些魚(yú)體內的汞是從什么地方來(lái)的呢?
汞，是一種基本元素，它天然地存在于地球表面。它可以通過(guò)火山爆發(fā)等過(guò)程被釋放到空氣中；也可以通過(guò)人為排放的方式。比如燃煤電廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)等向大氣排汞。
通過(guò)研究發(fā)現，這些偏僻地方的汞是從空氣中沉降下來(lái)的。汞是在大氣中唯一能成氣態(tài)形式存在的金屬元素，化學(xué)性質(zhì)非常穩定。氣態(tài)汞有很強的遷徙能力。由于汞在大氣中滯留時(shí)間長(cháng)，它可以從一個(gè)大洲遷移到另一個(gè)大洲。因此，在地球上一個(gè)地方排放汞，它可以擴散而影響到地球的另一個(gè)地方。從過(guò)去幾十年看，連北極地區都受到了發(fā)達國家排放的汞的影響。
科學(xué)研究發(fā)現，燃煤電廠(chǎng)排放出的汞，占據全部人為排汞量的40％以上。而這些氣態(tài)汞會(huì )隨著(zhù)大氣環(huán)流從美國西部流向東部。
美國東北部紐約州的艾迪朗達克公園，正好位于很多燃煤電廠(chǎng)的下風(fēng)口，湖泊中汞的最大來(lái)源正是這些電廠(chǎng)排放的汞。
作為一種影響廣泛的污染物，汞最令人頭痛之處在于，它在大氣中隨處飄移，一旦在某處沉降后，一部分汞會(huì )被水底或土壤中的微生物轉化成劇毒的甲基汞。這就是當年水俁病爆發(fā)后，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)多年研究才發(fā)現的關(guān)于汞的真正秘密。
1969年，在水俁病爆發(fā)近20年后，科學(xué)家才最終解開(kāi)籠罩在水俁灣的全部謎團：原來(lái)當工廠(chǎng)的含汞廢水排放到水俁灣后，海底淤泥里的細菌在厭氧環(huán)境下，可以把無(wú)機汞轉化成劇毒的甲基汞。并進(jìn)入“大魚(yú)吃小魚(yú)，小魚(yú)吃蝦米”的食物鏈中。隨著(zhù)食物鏈的能級不斷向上，甲基汞含量不斷放大，濃縮，到一定程度后，魚(yú)就出現了中毒。而人們患上水俁病的原因，正是經(jīng)年累月食用高汞含量的魚(yú)所造成的。
20K紀80年代，當加拿大科學(xué)家發(fā)現北部偏遠地區魚(yú)體內汞含量異常偏高之后，他們還發(fā)現了汞在空氣中擴散的秘密?？墒侨藗內杂幸粋€(gè)困惑，既然汞散布在大氣中到處都是，為什么偏偏在這些純凈偏遠的地方，魚(yú)體內的汞會(huì )如此之高呢?當年加拿大科學(xué)家在經(jīng)過(guò)一番調查后，他們又得出一個(gè)極為重要的結論：湖里的食物鏈在這一問(wèn)題上顯得非常重要。(圖7)
他們發(fā)現，生活在城市附近的魚(yú)成長(cháng)速度很快，因為長(cháng)得快，人類(lèi)就會(huì )早一些吃掉它們。而同樣是這種魚(yú)，如果居住在距離城市500公里之外、非常干凈的自然環(huán)境中，同樣的魚(yú)可能會(huì )多活三五年。
這個(gè)道理對于解釋潛鳥(niǎo)的體內汞含量高的原因很重要。
潛鳥(niǎo)會(huì )潛泳的本領(lǐng)使它與鴨子、鵝等水禽區別開(kāi)來(lái)，它們可以在水下待上一分鐘，下潛深度達到80米。成年潛鳥(niǎo)最喜歡的食物是魚(yú)，潛鳥(niǎo)是個(gè)相當嫻熟的捕食者，但不幸的是如果魚(yú)體受到了污染，它也不能幸免。
甲基汞是一種很難代謝的毒素。當小魚(yú)吃了浮游生物，大魚(yú)再吃掉小魚(yú)，甲基汞會(huì )隨之逐漸積累，這是生物富集和生物放大的過(guò)程。潛鳥(niǎo)處于食物鏈的高端，它喜歡食用的魚(yú)類(lèi)經(jīng)常是食用其他魚(yú)類(lèi)的肉食性魚(yú)，這些魚(yú)在水生食物鏈中處于高處，它們會(huì )比位于食物鏈下端的食草的魚(yú)蝦積累更多的毒素。而潛鳥(niǎo)吃下它們，身體積聚的汞就會(huì )更高。(圖8)
由于空氣中的汞沉降到湖水中，汞又被微生物轉化成甲基汞，從魚(yú)到以魚(yú)為食的潛鳥(niǎo)都受到了汞的威脅。
潛鳥(niǎo)像一扇窗子讓人們看到了自身面臨的威脅?，F在美國東北部很多州都頒布了嚴格的汞排放規定，但全美國范圍的排放規則還沒(méi)有通過(guò)。實(shí)際上現在空氣中的汞還在繼續增加。
從世界范圍來(lái)看，汞污染問(wèn)題不僅出現在美國，全世界對汞污染的關(guān)注程度也越來(lái)越高，人們擔心在隨處飄飛的水銀面前，沒(méi)有什么地方是真正安全的。2006年9月美國《時(shí)代周刊》雜志發(fā)表了一篇關(guān)于汞污染的文章，文章描述了當代世界面臨的越來(lái)越嚴重的汞污染問(wèn)題。
文章說(shuō)僅美國的440個(gè)火力發(fā)電廠(chǎng)，每年便會(huì )向空氣中排放44噸汞。而進(jìn)入空氣中的汞，一部分在排放源附近隨塵土和降水，落到地面和海洋，另一部分會(huì )隨著(zhù)大氣環(huán)流在全球范圍內流動(dòng)。
現在科學(xué)家發(fā)現，汞不僅在水生生態(tài)系統內積累，北美東北部178個(gè)品種的鳥(niǎo)類(lèi)全部受到了汞的污染，連北極熊體內也累積了汞。汞已經(jīng)遍布地球的任何一個(gè)角落，而且這個(gè)趨勢并沒(méi)有任何減弱的跡象。
在這樣的背景下，2001年聯(lián)合國環(huán)境規劃署正式開(kāi)展了對全球汞污染情況的評估。2002年12月《全球汞評估報告》正式出版。報告指出：存在足夠的證據證明，汞及其化合物對全球環(huán)境產(chǎn)生了顯著(zhù)的不利影響，因而必須采取更多的國際措施，減少人類(lèi)健康和環(huán)境面臨的風(fēng)險。而汞也被環(huán)境署稱(chēng)為繼溫室氣體之后，另一種能夠影響全世界的全球性污染物。
控制汞這樣的全球污染物，需要全球的合力，全世界環(huán)境學(xué)家們聯(lián)合起來(lái)。1991年在瑞典召開(kāi)了第一屆汞全球污染物學(xué)術(shù)大會(huì )。今天，這個(gè)每?jì)赡昱e辦一屆的大會(huì )，為世界各國汞污染學(xué)者搭建起一座合作交流、深入研究的廣闊平臺。當汞全球污染物大會(huì )第一次在中國召開(kāi)，為什么會(huì )址選在貴州呢?
原來(lái)貴州省位于我國西南大面積低溫成礦區域的中心，屬于汞元素的高值區，因此貴州的汞儲量在全中國首屈一指。貴州省境內有著(zhù)名的萬(wàn)山、務(wù)川、丹寨、銅仁等大型、超大型汞礦，但由于長(cháng)期的汞礦開(kāi)采和冶煉也造成了嚴重的汞污染。(圖9)
貴州的汞污染已經(jīng)引起了政府和學(xué)術(shù)機構的廣泛關(guān)注。很多研究者認為當前汞污染的防治工作，不僅要摸清排汞源的基本情況，更要加強對水產(chǎn)品中汞濃度的調查。從2001年起，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所的馮新斌和他的研究小組，對貴州一座重度汞污染的水庫進(jìn)行了深入調查，他們在這里發(fā)現了一些新情況。
距貴陽(yáng)市區22公里的百花湖，是一座建設于20世紀60年代的中型水庫。百花湖的水樣和沉積物測量顯示，百花湖水體里的汞含量要比貴陽(yáng)市附近其它地區高幾倍，明顯受到了汞污染。但馮新斌和他的研究小組發(fā)現，百花湖中的魚(yú)，魚(yú)體里單質(zhì)汞和甲基汞的含量卻非常低。
百花湖中沒(méi)有高汞含量的魚(yú)，這的確是個(gè)好消息，不過(guò)為什么水體受到了汞污染，而水中的魚(yú)類(lèi)卻沒(méi)有受到影響呢?
專(zhuān)家分析，首先百花湖水屬堿性水，是堿性水阻礙了無(wú)機汞轉化成甲基汞，湖水中的汞主要以無(wú)機汞形式存在；其次人工養殖的魚(yú)生長(cháng)速度快，而且這些魚(yú)以食草性魚(yú)為主，處于食物鏈的低端。這兩種原因綜合作用，使白花湖養殖的魚(yú)汞含量非常低。
正是養殖魚(yú)食物鏈短和水體堿性這兩個(gè)原因，決定了百花湖的水產(chǎn)品是安全的。但這也說(shuō)明面對汞污染，我們在選擇食用魚(yú)的時(shí)候，會(huì )遇到一定的困難。因為有明顯污染源的湖泊比如百花湖，不見(jiàn)得其中的水產(chǎn)品會(huì )威脅人體健康；而沒(méi)有直接污染源的湖泊，比如加拿大偏遠地區湖泊中的魚(yú)，卻不見(jiàn)得汞含量低，而對人體沒(méi)有危害。
作為普通消費者，人們應該了解到，高甲基汞含量的魚(yú)即使是微量地攝人，對人體也會(huì )產(chǎn)生不利影響。近年研究發(fā)現，甲基汞可以導致四肢麻木、失憶、生育能力降低和心血管疾病。而作為一種神經(jīng)毒劑，甲基汞最大的危害在于，它對發(fā)育中的胎兒和幼兒的神經(jīng)系統會(huì )造成嚴重損傷。
針對全球面臨的汞污染現狀，目前美國、加拿大和歐洲一些國家衛生部門(mén)都向社會(huì )發(fā)布了關(guān)于食用魚(yú)類(lèi)的安全手冊，對本國國民尤其是孕婦和兒童進(jìn)行指導。比如美國環(huán)保局建議育齡婦女、產(chǎn)婦和幼兒禁止食用箭魚(yú)、鯊魚(yú)、鯖魚(yú)和方頭魚(yú)。而白色金槍魚(yú)的食用量應限制在每周170克以下。
在全球汞污染的大環(huán)境下，作為沒(méi)有專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗的消費者，我們在吃魚(yú)時(shí)該如何選擇才能避免汞污染的侵害呢?有什么簡(jiǎn)單易行的方法嗎?
汞污染研究專(zhuān)家馬克說(shuō)，吃魚(yú)對人的健康很有益，人們不能因為魚(yú)里有一點(diǎn)汞就嚇得不敢吃魚(yú)。魚(yú)是非常好的蛋白質(zhì)來(lái)源，但是，如果魚(yú)身上汞含量過(guò)高，必須小心，要選擇那些可能含汞較少的魚(yú)吃。首先要知道的就是，在食物鏈底部的魚(yú)，比如食草的魚(yú)，體內的汞濃度較低。(圖10)
研究發(fā)現，我們國家的養殖魚(yú)相對安全，甲基汞的含量非常低，可以放心食用。至于野生魚(yú)，建議淡水魚(yú)中盡量吃食草的魚(yú)；海產(chǎn)品魚(yú)類(lèi)中，盡量選擇相對較小的野生魚(yú)。同樣也是這個(gè)道理，盡量避免食用海中食肉性魚(yú)類(lèi)。比如說(shuō)鯊魚(yú)、鯨魚(yú)，尤其建議大家盡量少吃或不吃魚(yú)翅。
2006年艾迪朗達克保護區項目和當地自然歷史博物館、生物多樣性研究所、紐約奧度本協(xié)會(huì )、紐約州環(huán)保局，組成了潛鳥(niǎo)保護合作組織。他們通過(guò)組織生態(tài)考察和環(huán)保講座向人們宣傳，艾迪朗達克的潛鳥(niǎo)正在受到一種看不見(jiàn)的污染物——汞的侵襲，他們呼吁政府出臺更為有力的措施，限制燃煤電廠(chǎng)的污染物排放。
長(cháng)期以來(lái)，潛鳥(niǎo)一直是北美洲最具代表性的物種。對于很多游客來(lái)說(shuō)，如果一次野外旅行沒(méi)有看到潛鳥(niǎo)、聽(tīng)到它那難忘的鳴叫聲，這次旅行是不完整的。熱愛(ài)潛鳥(niǎo)的人們越來(lái)越擔心，如果汞污染得不到控制，也許有一天再也聽(tīng)不到這種帶著(zhù)長(cháng)長(cháng)尾音的，悠揚的鳴叫聲了。
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