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比砒霜還毒的二甲基汞,毒性到底有多厲害

由 歲月靜好一世晴天 發表于 農業2022-01-16
簡介而二甲基汞引發的汞中毒還有幾個顯著特徵,首先就是慢性中毒,初次接觸二甲基汞後,當時並沒有明顯異常,都是幾周後才逐漸出現不適症狀

有機汞究竟有多可怕

《危險化學品目錄》中的一項項劇毒物,都浸透著化學家們的生命代價。1997年6月,女化學家凱倫。韋特哈恩在無法感知的痛苦中離世,禍首竟是半年多前不慎滴落其乳膠手套上的兩滴二甲基汞。

比砒霜還毒的二甲基汞,毒性到底有多厲害

凱倫。韋特哈恩是美國達特茅斯大學著名教授,主要研究方向就是有毒金屬暴露對有機體的損害。1996年8月,凱倫。韋特哈恩正忙於研究汞離子對DNA修復蛋白的影響,當日用作199Hg核磁共振的基準物就是二甲基汞。

當時人們對二甲基汞的特性還不是特別清楚,不過哈恩還是戴上乳膠手套加以防護。哈恩在實驗過程中,用移液管吸取二甲基汞時,一不小心有兩滴二甲基汞滴在了乳膠手套上。

哈恩憑藉多年實驗經驗,迅速摘下手套用大量清水沖洗,將實驗室規章建議的所有可行的預防措施都做了一遍。可由於當時做實驗時間太久,手套裡已沾滿汗水,哈恩不確定自己手上殘留的是汗水還是二甲基汞,再有其當時也沒有什麼不適症狀出現,以前也沒有二甲基汞中毒事例可以借鑑,所以哈恩就沒有太在意。

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但誰也未料到二甲基汞竟在15秒內透過乳膠手套早已侵入了哈恩身體。接下來的幾周時間,哈恩依舊進行著各種繁瑣的化學實驗。但哈恩的身體已開始慢慢出現走路不穩、語言障礙等不適症狀,甚至視力也開始模糊,連寫字都有些扭曲,還差點出了車禍。

哈恩起初以為就是過度疲勞所致,只要休息一段時間就沒事了,也未向化學試劑中毒這方面考慮。但事情發展很不樂觀,哈恩又出現了手指發麻發癢症狀,甚至眼睛裡也不斷出現閃光,視野也越來越窄,耳朵裡也伴隨著越來越響的噪音。

哈恩的症狀已經越來越像汞中毒,但以當時的科學水平,對汞中毒瞭解的還不是很透徹。後來哈恩去醫院診治,經過多方檢測其血液中的汞含量已超過4000微克/升,已遠遠超過了正常值。由此醫生推斷哈恩神經系統病變應該是體內汞含量超標所致。

可是普通人汞中毒後,如果停止接觸毒源,病情就不會再擴散。但是哈恩的病情依舊在惡化,沒有任何停止跡象。雖然醫生給哈恩實施了積極的螯合劑治療法,但沒有任何用處。

哈恩出現明顯的神經系統障礙3周後,就陷入類似植物人狀態。哈恩的丈夫看其眼角滲出淚珠,就問她是否感覺到疼痛?但醫生說哈恩的大腦已經感覺不到疼痛了。

事故發生半年多後,哈恩在痛苦中離開人世。世界為這位化學鉅子的意外離世感到震驚,而化學家們則對導致哈恩死亡的二甲基汞進行了更深入研究。

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經多方研究發現,二甲基汞的分子個頭很小,不僅可以快速滲透過幾十種乳膠材料,甚至還能溶解橡膠與生膠。也就是說普通橡膠或丁晴手套對二甲基汞根本沒有防範作用。如果需要使用二甲基汞做化學實驗必須

佩戴

雙層特殊材料手套方可。

同時化學家透過研究還發現二甲基汞不僅具有高揮發性,而且還有強反應活性,可以很輕易地透過面板被人體吸收,只需0。1毫升就能使人產生嚴重的汞中毒反應。

而二甲基汞引發的汞中毒還有幾個顯著特徵,首先就是慢性中毒,初次接觸二甲基汞後,當時並沒有明顯異常,都是幾周後才逐漸出現不適症狀。其次就是對大腦神經損害嚴重。

同時二甲基汞進入人體後很難被代謝排出體外,而且傳統的解毒器官肝臟對於二甲基汞也沒有任何作用,反而會將二甲基汞轉化為另一種有毒化合物甲基汞。

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說起甲基汞,可能很多人會想到在日本爆發的世界八大公害疾病之一的水俁病。水俁病成因就是有機汞中毒,對大腦形成損害,以致患者出現運動、聽力以及語言障礙,甚至還會失智。水俁病是一種不可逆病變,至今也沒有很好的治療方案。

哈恩的中毒症狀與水俁病非常相似,都是腦部神經系統嚴重受損。因為無論是二甲基汞還是甲基汞,其可怕威力都來源於有機汞離子。

二甲基汞很狡猾,它一旦進入人體只有5%留在血液,剩餘的95%都聚集到其它器官。更因二甲基汞有很好的脂溶性,遂其會慢慢聚集到富含60%脂肪的大腦中。

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也許會有人質疑,人腦有一道可以防止吸收有害物質的“血腦屏障”,難道不能阻止甲基汞入侵嗎?甲基汞的可怕威力就在這裡,因為甲基汞在腸胃中被吸收後,會與胃酸反應生成氯化甲基汞。

而氯化甲基汞可以與紅細胞中血紅蛋白的巰基結合,暢通無阻地透過“血腦屏障”進入大腦。而氯化甲基汞因有極強的脂溶性,所以對富含大量脂類的腦細胞極具親和力,遂可以在腦細胞中持續積累,直至造成腦細胞不可修復的損傷。

與此同理,氯化甲基汞還能透過胎盤侵入孕婦腹中胎兒大腦,其後果不言而喻。

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那麼氯化甲基汞的致病原理又是什麼呢?原來參與人體新陳代謝的酵素與蛋白質結構中,有一些特殊作用基,譬如巰基(氫硫基)、羥基、羧基等很容易與金屬結合,導致酵素失去活性或蛋白質變性失活,阻礙新陳代謝等生理活動的正常進行,嚴重時會導致死亡。而汞就是最易與巰基結合的金屬之一。

同時汞離子與硫離子結合物還相當穩定,千年硃砂不變色就足見汞與硫結合物的穩定程度。可想而知汞與硫的結合物會對機體造成怎樣全面的破壞。

還有更為可怕的就是與硫元素同族的硒元素,同樣喜歡與汞結合。而人體內負責平衡自由基的硫氧還蛋白還原酶,就是一種富含硒的蛋白質。

可想而知人腦作為消耗氧氣最多的器官,相應的自由基形成就快,那麼起平衡作用的硫氧還蛋白還原酶就會非常活躍,所以氯化甲基汞就會逐漸富集到中樞神經系統,以你萬萬想不到的高效來破壞神經系統功能。

經實驗驗證,平均每份甲基汞居然能使1億倍的硫氧還蛋白還原酶失去活性,最終導致大腦細胞因遭受過量氧化,而緩慢被燒死。

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由此可見二甲基汞不僅可以透過面板進入人體,而且還很難被排出體外,最終對人體神經系統造成不可逆的傷害。所以即便醫生已查明哈恩病因,試圖透過藥物來清除其腦內有機汞卻無濟於事,哈恩很快就對外界的聲音、視覺訊號以及觸覺毫無反應了。

哈恩的悲劇敲響了警鐘,也促使二甲基汞實驗操作規章進行改革,規範了必須

佩戴

雙層特殊手套以及使用通風櫥等標準安全程式。

也許有人覺得遠離化學實驗室,不接觸二甲基汞不就萬事大吉了嘛。其實這種想法是錯誤的,因為二甲基汞並不只是存在於化驗室中,它還有一個最可怕之處,就是微生物可以將大自然環境中的汞轉化成甲基汞和二甲基汞,這就是所謂的“生物甲基化作用”。

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譬如日本爆發的水俁病,就因日本窒素肥料株式會社(現名智索株式會社),生產氯乙烯、醋酸乙烯時,為節約成本使用廉價含汞催化劑,以致其排入大海的工業廢水中含有氯化汞以及硫酸汞等

成分

。雖然氯化汞與硫酸汞毒性並不大,但它們能透過海底泥中的細菌轉化成劇毒的甲基汞。

可想而知小魚吃微生物,大魚再吃小魚,人類再吃大魚,那麼自然界中甲基汞就會順著食物鏈中各級消費者的食性關係,逐級向上一層消費者完成生物累積。

越高階消費者體內累積甲基汞濃度越高,而人類位於食物鏈金字塔尖,當然所受毒害最重。而人體的每克大腦組織(溼重計算),只要超過8微克甲基汞就會導致神經組織病變。所以這才有了日本水俁病大爆發。

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伊拉克也曾發生過大規模的汞中毒事件。原來伊拉克從美國和墨西哥,進口了一大批用甲基汞殺真菌處理的小麥與大麥種子。可惜這些種子運到時已錯過了農民播種季節,只能擱置未用。

雖然這些種子包裝袋上有醒目標紅“不可食用”的警示標籤,但標籤是西班牙文。試想伊拉克底層農民有幾人能看懂西班牙文,於是這些種子就被製成麵餅銷往全國,隨之就出現了汞中毒大爆發,患者出現了失明、感覺異常失調等症。據統計6530人入院治療,其中459人醫治無效死亡。

比砒霜還毒的二甲基汞,毒性到底有多厲害

一次次現實教訓告訴我們,二甲基汞不僅僅是化學實驗室裡的隱形殺手,更可怕是大自然中的汞會有一部分轉化為劇毒的二甲基汞,讓我們防不勝防。

如果我們在實驗室中處理二甲基汞或類似物品,可以透過嚴格遵守實驗室安全規章操作,譬如開啟通風櫥開關,保持室內良好通風,同時在厚重的氯丁橡膠手套外面,再加一層高度抗磨損、靈活的塑膠層壓手套,以便最大限度避免直接接觸二甲基汞。

比砒霜還毒的二甲基汞,毒性到底有多厲害

那麼我們在現實生活中又該如何儘量規避二甲基汞呢?其實人類使用汞的歷史已經很久遠了,譬如古代術士煉丹提煉的硃砂就是汞與硫的結合物。現在汞的用途依舊十分廣泛,譬如含汞的溫度計、含汞的血壓計、熒光節能燈、含汞的電池以及非正規的美白化妝品等等……

林林總總含汞物品與我們生活息息相關,我們為減少生活中的汞汙染,首先要儘量選擇合適的替代品,減少含汞物品以及藥物使用;其次要有選擇的食用海產品,儘量食用食物鏈中低階、生長週期短的魚類,譬如美國就建議儘量避免食用產自墨西哥灣的方頭魚、鯊魚、鯖魚以及劍魚等四種富含汞的魚類。

還有最關鍵的一點就是我們要合理回收含汞廢物,儘量避免這些破碎或廢棄的含汞廢物,混到生活垃圾中汙染土壤與水源。因為如果只是單質汞也許危害還不算大,但如果汞被微生物轉化成二甲基汞,那麼二甲基汞就會順著食物鏈向上聚集,一旦進入動物體內,二甲基汞的金屬汞離子就要伸出魔爪大顯身手了。

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