汞相对分子质量：200.59汞的危害和预防

汞的害处和防治

英文名：

汞

相对分子质量：

200.59

外文名：

物理品类别：

无机物--金属单质

别称：

水银

管制类型：

不管制

物理式：

Hg

存储：

密封荫凉通风处保存

汞是一种有毒的银黑色一价和二价重金属元素，它是常温下惟一的液体金属，游离存在于自然界并存在于辰砂、甘汞及其他几种矿中。经常用烧结辰砂和冷凝汞蒸汽的方式制取汞，它主要用于科学仪器（热学仪器、控制设备、温度计、气压计）及汞炉窑、汞泵及汞气灯中——元素符号Hg。也称“水银”。

一、简介

汞（，Hg），一种金属元素，一般是银黑色液体，也称“水银”。在各类金属中，汞的熔点是最低的，只有-38.87℃，也是惟一在常温下呈液态并易流动的金属，质感如同果冻。物质类别：单质，化学特点：融化点-38.87℃，沸点356.7℃，比重13.595g/cm^3，蒸汽比重6.9。它的物理符号来始于拉丁文，本意是“液态银”。

1、制造

有关金属汞的生产好多，比如汞矿的开采与汞的炼钢，尤其是土法火式炼汞，对空气、土壤、水质都有污染，用热汞法生产害处更大。

2、用途

校准和修理汞体温计、血压计，制造汞湿度计、血压计、流量仪、液面计、控制仪、气压表、汞检波器等，制造萤光灯、紫外光灯、电影放映灯、X线球管等；物理工业中作为生产汞化合物的原料，或作为催化剂如精盐电解用汞阴极制造氢气、烧碱等；以汞齐方法提取金银等贵金属以及镀金、馏金等；口腔科以银汞齐弥补牙齿；钚反应堆的冷却剂，等等。

汞的无机化合物如硝酸汞(Hg(NO3）2）、升汞（HgCl2）、甘汞（）、溴化汞(HgBr2）、砷酸汞(）、硫化汞（HgS）、硫酸汞(HgSO4）、氧化汞(HgO）、氰化汞(Hg(CN)2）等，用于汞化合物的合成，或作为催化剂、颜料、涂料等；有的还作为抗生素，口服、过量吸入其烟尘及皮肤涂擦时均可导致中毒。据悉，雷汞（Hg(ONC)2.1/2H2O）用于制造炸药等。

3、元素描述

汞是在正常大气压力的常温下惟一以液态存在的金属，为银蓝色液体金属，熔点-38.87℃，沸点356.6℃，密度13.59克/立方分米。内聚力很强，在空气中稳定，蒸汽有剧毒，能溶化许多金属。溶于硫酸和热浓盐酸，但与稀硝酸、盐酸、碱都不起作用。电负性为+1和+2。汞是七种核素的混和物，具有强烈的亲硫性和亲铜性，即在常态下，很容易与硫和铜的单质化合并生成稳定化合物，因而在实验室一般会用硫单质去处理撒漏的水银。

4、元素来源

自然界中主要有辰砂矿（HgS），也有少量的自然汞。常用辰砂矿加少许碳在空气中加热而制得。

5、元素用途

汞用于制造科学检测仪器（如福廷气压计、温度计等）、药物、催化剂、汞蒸汽灯、电极、雷汞等。

汞的用途较广，在总的药量中，金属汞的占30%，化合物状态的汞约占70%。冶金工业常用汞齐法（汞能溶化其它金属产生汞齐）提取金、银和铊等金属。物理工业用汞作阴极以电解精盐碱液制取纯碱和二氧化碳。汞是制造汞弧检波器、水银真空泵、新型与酒精、浓硫酸碱液混和加热制成的。汞的一些化合物在医药上有消毒、利尿和止痛作用，汞银合金是良好的齿科材料。在西医学上，汞用作医治丹毒、疥癣抗生素的原料。汞可用作精密浇铸的铸模和原子反应堆的冷却剂以及镉基轴承合金的组元等。因为其密度特别大汞中毒症状及后果治疗，化学学家托里拆利借助汞第一个测出了大气压的确切数值。

元素辅助资料：汞在自然界短发布量最小汞中毒症状及后果治疗，被觉得是稀有金属，并且人们很早就发觉了水银。天然的硫化汞又称为朱砂，因为具有暗红的肉质，因此很早就被人们用作黄色染料。按照殷虚出土的甲骨文上涂有丹砂，可以证明中国在有史曾经就使用了天然的硫化汞。

水银灯泡

二、特性

汞导热性能差，而导电性能较佳，一般作为热学检测标准（国际上1欧姆的定义为：273.15K和时，横截面积为1mm，厚度为100.630cm质量为14.4521g的水银柱的内阻时1欧姆。

汞容易与大部份普通金属产生合金，包括金和银，但不包括铁。这种合金也称汞合金(或汞齐)。

汞具有恒定的容积膨胀系数，其金属活跃性高于锌和镉，且不能从酸碱液中置换出氢。通常汞化合物的电负性是+1或+2，+3价的汞化物极少有。

商业上有关汞的交易，一般以一“烧瓶”（flask）的容量作单位，约重34.5公斤。

汞有七种稳定的核素。

核素（）衰变能量：

MeV衰变产物：

194Hg人造444年电子捕获0.040194Au

196Hg0.15%稳定

198Hg9.97%稳定

199Hg16.87%稳定

200Hg23.1%稳定

201Hg13.18%稳定

202Hg29.86%稳定

204Hg6.87%稳定

203Hg人造46.612天

其他放射性核素的半衰均大于三天。

汞很易蒸发到空气中造成害处，由于：

1．在0℃时已蒸发，温度愈高，蒸发愈快愈多；每降低10℃蒸发速率约降低1.2～1.5倍，空气流动时蒸发更多。

2．汞不溶于水，可通过表面的水封层蒸发到空气中。

3．黏度小而流动性大，很易碎成小汞珠，无孔不入地存留于工作台、地面等处的空隙中，既难消除，又使表面面积降低而大量蒸发，产生二次污染源。

4．地面、工作台、墙壁及天花板等的表面都吸附汞蒸汽，有时，汞作业车间移作它用，仍残留有汞害处的问题。工人着装及皮肤上的污染可带到家庭中造成害处。

三、环境中汞的浓度

汞在自然界中普遍存在，通常植物动物中都富含微量的汞，因而我们的食物中，都有微量的汞存在，可以通过排尿、毛发等代谢，不影响健康。

同时，伴随着工业的发展，汞的用途越来越广，生产量大幅降低，进而使大量的汞随着人类活动而步入环境。主要包括：施用含汞化肥和含汞淤泥化肥；汞矿的开采、冶炼；含汞污水灌溉；城市垃圾、废物焚烧等等。人类活动导致底泥汞污染，主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废气。而排向大气和底泥的也将随着水循环回归入底泥。据第一财经晚报综合报导，专家介绍，汞被联合国环境规划署列为全球性污染物，是不仅温室二氧化碳外惟一一种对全球范围形成影响的物理物质。

1、自然界汞浓度

随着自然的演变，环境的各个诱因中都可能富含汞，产生汞的天然本底。汞的本底对判定环境中的汞污染程度很有意义。地幔中汞的平均产率为0.08ppm，底泥中为0.03～0.3ppm，大气中为0.1～1.0ppt。汞在大气中呈蒸气态，因此雨水中也有汞，平均含量为0.2ppb（1ppb为1ppm的千分之一）。水底汞的本底含量，内陆地下水为0.1ppb，海水为0.03一2ppb，泉水可达80ppb以上，湖面、河水通常不超过0.1ppb。

2、植物中汞浓度

不同动物对汞的吸收累积不同，如印度大多数动物含汞量为0.01—0.20mg/kg，上海市几养殖物含汞量为0.034-0.188mg/kg，不同动物差别很大。一般，小麦小麦的底泥汞绝大部份（小于95%）积累于根，少部份（大于5%）步入茎与叶，步入籽粒则更少；水果小麦，非常是莴苣类，大概有17%在叶中，约8%储存于茎部，约75%存在于根中。因而，底泥汞通过小麦向人体输送的汞甚少，但通过水果向人体输送的汞可达动物总汞的25%以上。其中，粮食小麦中含汞量为小麦>高粱>豇豆>大豆，水果小麦则为根菜>莴苣>果菜。可见，同养殖物不同品种之间也有差别。

四、常温下呈液态缘由

原子中，电子在核的一旁飞快地运动。在核电荷数很大的原子即重原子中，强悍的核电荷役使外层电子运动速率快到堪与光速相比，相对论效应影响随后而生。不过，因为原子、分子的物理性质主要由价电子决定，因而直至1970年之前人们还普遍觉得相对论纯属于化学界的事，同物理没哪些关系。

70年代末，出现了超级计算机，含相对论效应的量子物理估算方式顿作劲疾发展。自此相对论同物理之间的直接联系得以洞识，人们的想法也为之一改。本文所介绍的一些研究结果致力表明：相对论效应对重原子以及含重原子的分子、原子簇的物理、光谱性质具有实质影响。

相对论效应源自重原子外层电子的运动速率。当外层s电子的运动速率达到堪与光速相比的程度时，按照相对论公式，电子的质量会相应降低并导致外层电子轨道收缩。

比如：金的1s电子的运动速率达到了光速的65%。相对论效应导致1s轨道的收缩同时使得内层的6s轨道也发生收缩并趋向稳定。正是因为6s轨道的收缩及稳定化促使金的5d同6s之间的能带间隙变狭到仅为214eV，而银的4d同5s的能带间隙却高达315eV。于是，金在可见光范围内吸收蓝光，闪动出黄灿灿的蓝色。这迥异于通常金属的金红色正是相对论效应导致6s轨道收缩进而对金的颜色起了重要影响的反映。

表现出相对论效应影响的另一反例是汞的状态。作为金属的汞在常温下却诡异地以液态存在。

上述的相对论收缩效应理论能为这一不寻常的现象提供解释。与金相近，汞的6s轨道在收缩的同时并趋向稳定化造成了一种称之为“惰性对”效应：汞的6s2壳层在成键过程中呈现惰性。可以看见汞的6s26p迸发能远远超过镉和锌的相应迸发能。根据通常周期规律能量间隔（ns2）1S-(ns1np1）1P应随主量子数降低而降低。

所以，由锌到镉能量间隔变小原在预想之中。但是由镉到汞该能量间隔一反倒忽然降低。

这儿可以再度见到正是相对论收缩效应使得全满的6s2壳层安然稳定，于是汞的6s26p能量间隔飙升。只要得不到所需的迸发能，具有惰性6s2壳层的汞原子之间就难以产生强键。能级Hg2仅靠范德华力互相维系，所以金属汞在常温下呈液态。

五、汞的害处

含汞物质标示

汞为银蓝色的液态金属，常温中即有蒸发。汞是电瓶、采矿等行业常用的重金属之一，汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体（皮肤完好时短暂接触不会中毒）。汞的毒性是积累的，须要很长时间才会表现下来。食物链对于汞有极强的富集能力，淡水鱼和底栖动物对汞的富集倍数为1000，淡水无肋骨植物为，海洋植物为。侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。水银血糖计是临床汞污染主要来源，台式血糖计每支含汞70克左右，正常挥发每台4—6克/年，棒式温度计每支含汞量约为1.0g/支，时常发生玻璃管崩裂、垫片受损、阀门未关、操作压力过低、体温计破碎等意泄露露，三甲诊所每年充汞量约为3—5公斤/年。一支温度计击碎汞全部蒸发可使15m2×3m高的室外含量达到22.2mg/m3(国标标准要求大于0.01mg/m3)，人在汞含量1.2～8.5mg/m3的环境中，会造成汞中毒。

1、汞中毒（）

以慢性为多见，主要发生在生产活动中，常年吸入汞蒸汽和汞化合物烟尘所致。以精神-神经异常、齿龈炎、震颤为主要病症，有时就会形成幻觉。大剂量汞蒸汽吸入或汞化合物摄取即发生急性汞中毒。对汞过敏者，虽然局部涂沫汞油基质剂型，亦可发生中毒。接触汞机会较多的有汞矿开采，汞合金炼铁，金和银提取，汞检波器，以及真空泵、照明灯、仪表、温度计、补牙汞合金、雷汞、颜料、制药、核反应堆冷却剂和防原子幅射材料等的生产工人。有机汞化合物往年主要用作农业灭菌剂，但毒性大，中国已不再生产和使用。

实际上遭到汞物理形态的影响，人们主要受无机汞（元素汞Hg，二价汞Hg2+等）和有机汞（甲基汞等）的影响。

无机汞对身体健康的害处有限，在过去，人们和无机汞接触好多，基本害处有限，对于无机汞，普通人主要通过牙冠、服用一些草药、使用高汞浓度的化装品和肥皂等接触。据悉，还有一些从事专业生产或则使用汞及其化合物的职业人群，如汞矿开采炼钢、氯碱车间、混汞法炼金的铁矿、温度计厂、一些金属炼钢车间的工人及齿科大夫等。

无机汞步入体内的主要途径是呼吸、口腔摄入和皮肤吸收。呼吸是汞蒸汽曝露的最重要途径，80%左右的吸入汞蒸汽可以透过肺脏步入血液。食物中的无机汞大概有7%通过口腔摄入而被吸收。通过皮肤吸收的汞蒸汽是通过呼吸吸收的1%左右，并且使用一些高无机汞浓度的保湿化妆品也可以导致汞吸收和积累。对于甲机汞，主要影响的是一些常年接触汞作业的人群。例如牙医，其体内的甲基汞浓度是不接触者的5倍。

其次，因甲基汞化合物主要用作化肥灭菌剂，所以主要从事类似职业的人群体内含量较多。甲机汞易被皮肤、呼吸道接触并吸收，积累；同时，大量吸入或误服是造成甲基汞浓度降低的主要诱因；据悉，甲基汞易透过胎盘从母体转移给胎儿。

水银是常温下唯一呈液态的金属，富含它的用具一旦被击碎，水银才会蒸发。并且，它的吸附性非常好。水银蒸汽易被墙面和衣服等吸附，成为不断污染空气的源头。即使少量吸入它不会对身体引起太大的害处，但常年大量吸入，则会导致汞中毒。

汞中毒分急性和慢性两种：急性中毒有呕吐、腹泻、血尿等病症；慢性中毒主要表现为口腔溃烂、肌肉震颤和精神失常等。在我们的日常生活中，有不少用具与水银有关。例如，各种萤光灯中都富含水银；一些暖射手为了降低热幅射，外壁涂有水银；初期的穿衣镜反面涂有水银；笔记本显示器等电子产品中也富含一定量的水银；氧化汞还被用作电瓶的阳极，倘若长时间不使用，电瓶里所含的酸、碱等腐蚀性物质都会破坏外壁，造成汞泄露提醒你们，倘若不留神划伤了以上物品，处理时一定要当心，不要和其他垃圾混在一起倾倒。否则，水银会步入底泥、土壤中，通过食物链，最终会害处到人类健康。

2、汞对皮肤害处

汞能降低皮肤的白色素生成，同时汞离子原料价钱低廉，这种优点使它常常步入护肤品行列，以“帮助”我们实现快速美白、美白。但汞是有毒的重金属，尽管可以在一周、甚至更短的时间内淡化皮肤上的黑斑，常年使用则会造成接触性湿疹，出现丘疹鳞屑，并有可能融成一片，甚至产生水泡，愈后反倒使背部色素加深。

3、汞对婴儿的害处

汞步入婴儿体内以后，可以破坏胎儿的中枢神经系统，导致孩子的认知能力低下，有人觉得每年受汞影响的儿童约有六万名。乳品和抗生素管理局提出的警告主要是针对婴儿的，但这也提醒了丈夫和幼儿注意不要过多食用含汞过多的弹涂鱼。每周平均吃鱼量不要超340克就不用害怕汞的摄取量超标。

六、人体汞浓度承受能力

微量的汞在人体内不致造成害处，可经尿、粪和尿液等途径排出体外。如数目过多，即可损害人体健康。汞和汞盐都是危险的有毒物质，严重的汞盐中毒可以破坏人体内脏的机能，往往表现为头晕现象，牙齿疼痛，发生骨膜发炎，肾脏机能衰退（心跳减慢，温度增加，昏晕），HgCL2的致死剂量为0.3g。

汞毒可分为金属汞、无机汞和有机汞三种。金属汞和无机汞损伤肾脏和肝脏，但通常不在身体内长时间逗留而产生积累性中毒。有机汞如Hg(CH3)2等除了毒性高，能伤害脑部，但是比较稳定，在人体内逗留的半寿命历时70天之久，所以虽然剂量极少也可累积致毒。大多数汞化合物在淤泥中微生物的作用下就可转化成Hg(CH3)2。有机汞摄取体内后98%被吸收，不易排出，可随血液分布到各组织脏器而逐步累积（主要是脑组织和肾脏）。

汞可以步入人体头发，普通人发汞浓度平均在2.5ug/g左右。据恐怕，如成人发中汞浓度达50ug/g或红细胞为0.4ug/g时，即可发生中毒并出现神经和精神病症。因而头发中汞浓度也可作为判定环境污染程度的一项指标。

慢性汞中毒早期缺少显著病症，主要为中枢神经机能障碍，表现为神经紊乱症。急性中毒主要发生于短期内吸入高含量汞蒸汽以后，接触含量大概在1-3mg/m3的含汞气，数小时即可发病。

为了避免汞中毒风波发生，我国依据《中华人民共和国环境保护法》所拟定的生活饮用水和农田灌溉水的水质标准，都规定汞浓度不得超过0．001mg/L。

七、汞中毒的发病机理

汞蒸汽较易透过肺脏壁含脂类的细胞膜，与血液中的脂类结合，很快分布到四肢各组织。汞在红细胞和其它组织中被氧化成Hg2+，并与蛋白质结合而积聚，很难再被释放。金属汞在肠道道几乎不吸收，仅约摄食量的万分之一，汞盐在消化道的吸收量约10%。汞主要由尿和粪中排出，唾液、乳汁、汗液亦有少量排尿，脑部呼出甚多。体内汞元素半寿期为60天，汞盐约40天，在初4天内排尿量较多。

汞离子易与吡啶结合，使与吡啶有关的细胞色素氧化酶、丙酮酸激酶、琥珀酸酯化酶等丧失活性。汞还与甲基、羧基、磷杂环结合而影响功能官能团的活性。因为这种酶和功能官能团的活性受影响，妨碍了细胞生物活性和正常代谢，最终造成细胞变性和坏死。近些年来，发觉汞对心脏损害，以肾近曲小管上皮细胞为主。汞还可导致免疫功能衰弱，形成自身抗原，发生胃癌综合征或肾小球贫血。

八、汞中毒的临床表现

1、急性汞中毒

主要由口服升汞等汞化合物造成。病人在服后数分钟到数十分钟即造成急性腐蚀性口腔炎和肠道炎。病人诉口腔和喉咙肿胀，并有反胃、呕吐、腹痛，继有呕吐。头痛物和牛粪常有血性黏液和开裂的坏死组织。病人常可伴有周围循环衰竭和肠道道穿孔。在3～4天后（严重的可在24小时内）可发生急性肾功能衰竭。同时可有肾脏损害。吸入高含量汞蒸汽可导致发热、化学性食道支食道炎和败血症，出现呼吸衰竭，亦可发生急性肾功能衰竭。皮肤接触汞及其化合物可造成接触性肠炎，具有变态反应性质。脑炎为丘疹鳞屑，可融合成片或产生水泡，愈后遗有色素沉着。

急性汞中毒主要表现为四肢病症为呕吐、头晕、乏力、低度发热、睡眠障碍、情绪兴奋、易激动、胸痛、胸闷、气促、剧烈腹泻、咳痰、呼吸困难、口腔炎、龈缘可见“汞线”、口腔黏膜水肿、糜烂、溃疡、牙齿松动、脱落、恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻或排尿带血、肾脏损伤、皮炎、尿汞显著增高。

2、慢性汞中毒

常为职业性吸入汞蒸汽所致，少数病人亦可因为应用汞剂型引发。精神-神经病症可先有头晕、头痛、失眠、多梦，此后有情绪兴奋或忧郁、焦虑和沮丧以及动物神经功能衰弱的表现如脸热、多汗、皮肤凹痕征等。胸肌震颤先见于手掌、眼睑和舌，之后累及脖子、下肢和腹部，甚至四肢；在被人注意和兴奋时更为显著。口腔病症主要表现为黏膜肿胀、溃疡、齿龈疼痛和流血，牙根松动和开裂。口腔卫生欠佳者喉部可见紫色的硫化汞细小颗粒排列成行的汞线，是汞吸收的一种标记。心脏方面，初为亚临床的肾小管功能损害，出现低分子蛋白尿等，亦可出现肺炎和脑病综合征。肝脏损害在脱离汞接触后可望恢复。慢性中毒病人尚可有体重减少、性功能亢进，妇女姨妈失调或堕胎以及有乳腺机能减退、周围神经腺瘤。眼晶体前房的蓝色光反射，觉得是汞沉着造成的“汞巩膜炎”，在中毒病症消失或脱离汞接触后，这些白色光反射仍可持久存在，是一种汞吸收的另一标记。

慢性汞中毒可有头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力显著衰弱、全身头晕、局促不安、忧郁、害羞、胆怯、易兴奋、厌烦、急躁、恐惧、丧失自信心、注意力不集中、思维衰弱、幻觉、幻视、幻听，哭笑无常、心悸、多汗、血压不稳、脸红、皮肤划纹征阴性、性欲亢进、阳痿、月经失调、口腔内金属味、齿龈深红色的汞线、流涎、口渴、齿龈肿胀疼痛或溢脓胃炎和瘙痒、牙齿松动易开裂、恶心、食欲不振、嗳气、腹泻或呕吐、震颤、肾脏损害，少数患者眼巩膜出现“汞性”晶体炎，亦可有末梢神经炎表现。

九、汞中毒的辅助检测

尿汞和血尿测定在一定程度上反映体内汞的吸收量，但常与汞中毒的临床病症和严重程度无平行关系。尿汞正常值因地区而异，国外尿汞正常上限值双硫腙热硝化法通常不超过0.25μmol/L（0.05mg/L）或原子能吸收法不超过0.1μmol/L（0.02mg/L）。血汞正常上限值为1.5μmol/L（0.03mg/dl）。

慢性汞中毒病人可有脑电图波幅和节律电活动改变，周围神经传导速率减缓，血中a2球蛋白和还原型芦丁增高，以及血中溶酶体酶、红细胞血红素和血浆胺基等增加。

十、毒理学资料及环境行为