汞的危害和预防
汞是一种有毒的银白色一价和二价重金属元素，它是常温下唯一的液体金属，游离存在于自然界并存在于辰砂、甘汞及其他几种矿中。常常用焙烧辰砂和冷凝汞蒸气的方法制取汞，它主要用于科学仪器（电学仪器、控制设备、温度计、气压计）及汞锅炉、汞泵及汞气灯中 mercury——元素符号Hg。俗称“水银”。 中文名： 汞 相对分子质量： 200.59 外文名： mercury 化学品类别： 无机物--金属单质 别名： 水银 管制类型： 不管制 化学式： Hg 储存： 密封阴凉通风处保存 一、简介 汞（mercury，Hg），一种金属元素，通常是银白色液体，俗称“水银”。在各种金属中，汞的
熔点是最低的，只有-38.87℃，也是唯一在常温下呈液态并易流动的金属，质感犹如果冻。物质类别：单质，物理特性：凝固点-38.87℃，沸点356.7℃，比重13.595 g/cm^3，蒸气比重6.9。它的化学符号来源于拉丁文，原意是“液态银”。
1、制造
有关金属汞的生产很多，例如汞矿的开采与汞的冶炼，尤其是土法火式炼汞，对空气、土壤、水质都有污染，用热汞法生产危害更大。
2、用途
校验和维修汞温度计、血压计，制造汞温度计、血压计、流量仪、液面计、控制仪、气压表、汞整流器等，制造荧光灯、紫外光灯、电影放映灯、X线球管等；化学工业中作为生产汞化合物的原料，或作为催化剂如食盐电解用汞阴极制造氯气、烧碱等；以汞齐方式提取金银等贵金属以及镀金、馏金等；口腔科以银汞齐填补龋齿；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（Hg2Cl2）、溴化汞(HgBr2）、砷酸汞(HgAsO4）、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；有的还作为药物，口服、过量吸入其粉尘及皮肤涂抹时均可引起中毒。此外，雷汞（Hg(ONC)2.1/2H2O）用于制造雷管等。
3、元素描述
汞是在正常大气压力的常温下唯一以液态存在的金属，为银白色液体金属，熔点-38.87℃，沸点356.6℃，密度13.59克/立方厘米。聚力很强，在空气中稳定，蒸气有剧毒，能溶解许多金属。溶于硝酸和热浓硫酸，但与稀硫酸、盐酸、碱都不起作用。化合价为+1和+2。汞是七种同位素的混合物，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，因此在实验室通常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
汞用于制造科学测量仪器（如福廷气压计、温度计等）、药物、催化剂、汞蒸气灯、电极、雷汞等。
汞的用途较广，在总的用量中，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（汞能溶解其它金属形成汞齐）提取金、银和铊等金属。化学工业用汞作阴极以电解食盐溶液制
取烧碱和氯气。汞是制造汞弧整流器、水银真空泵、新型与酒精、浓硝酸溶液混合加热制成的。汞的一些化合物在医药上有消毒、利尿和镇痛作用，汞银合金是良好的牙科材料。在中医学上，汞用作治疗恶疮、疥癣药物的原料。汞可用作精密铸造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。由于其密度非常大，物理学家托里拆利利用汞第一个测出了大气压的准确数值。
元素辅助资料：汞在自然界中分布量最小，被认为是稀有金属，但是人们很早就发现了水银。天然的硫化汞又称为朱砂，由于具有鲜红的色泽，因而很早就被人们用作红色颜料。根据殷虚出土的甲骨文上涂有丹砂，可以证明中国在有史以前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，通常作为电学测量标准（国际上1欧姆的定义为：273.15K和100kPa时，横截面积为1mm，长度为100.630cm质量为14.4521g的水银柱的电阻时1欧姆。 汞容易与大部分普通金属形成合金，包括金和银，但不包括铁。这些合金统称汞合金(或汞齐)。 汞具有恒定的体积膨胀系数，其金属活跃性低于锌和镉，且不能从酸溶液中置换出氢。一般汞化合物的化合价是+1或+2，+3价的汞化物很少有。
商业上有关汞的交易，通常以一“烧瓶”（flask）的容量作单位，约重34.5公斤。 汞有七种稳定的同位素。
同位素（丰度半衰期衰变模式）衰变能量： MeV 衰变产物：
194Hg 人造 444年 电子捕获0.040 194Au 196Hg 0.15 % 稳定 198Hg 9.97 % 稳定 199Hg 16.87 % 稳定 200Hg 23.1 % 稳定 201Hg 13.18 % 稳定 202Hg 29.86 % 稳定 204Hg 6.87 % 稳定 203Hg 人造 46.612天
其他放射性同位素的半衰均小于一天。 汞很易蒸发到空气中引起危害，因为：
1．在0℃时已蒸发，气温愈高，蒸发愈快愈多；每增加10℃蒸发速度约增加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．粘度小而流动性大，很易碎成小汞珠，无孔不入地留存于工作台、地面等处的缝隙中，既难清除，又使表面面积增加而大量蒸发，形成二次污染源。
4．地面、工作台、墙壁及天花板等的表面都吸附汞蒸气，有时，汞作业车间移作它用，仍残留有汞危害的问题。工人衣着及皮肤上的污染可带到家庭中引起危害。
三、环境中汞的含量
汞在自然界中普遍存在，一般动物植物中都含有微量的汞，因此我们的食物中，都有微量的汞存在，可以通过排泄、毛发等代，不影响健康。
同时，伴随着工业的发展，汞的用途越来越广，生产量急剧增加，从而使大量的汞随着人类活动而进入环境。主要包括：施用含汞农药和含汞污泥肥料；汞矿的开采、冶炼；含汞废水灌溉；城市垃圾、废物焚烧等等。人类活动造成水体汞污染，主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。据第一财经日报综合报道，专家介绍，汞被联合国环境规划署列为全球性污染物，是除了温室气体外唯一一种对全球围产生影响的化学物质。
1、自然界汞含量
随着自然的演化，环境的各个因素中都可能含有汞，形成汞的天然本底。汞的本底对判断环境中的汞污染程度很有意义。地壳中汞的平均丰度为0.08ppm，土壤中为0.03～0.3ppm，大气中为0.1～1.0ppt。汞在大气中呈蒸汽态，因而雨水中也有汞，平均浓度为0.2ppb（1ppb为1ppm的千分之一）。水中汞的本底浓度，陆地下水为0.1ppb，海水为0.03一2ppb，泉水可达80ppb以上，湖水、河水一般不超过0.1ppb。
2、植物中汞含量
不同植物对汞的吸收累积不同，如美国大多数植物含汞量为0.01—0.20mg/kg，市几种植物含汞量为0.034-0.188mg/kg，不同植物差异很大。通常，谷物作物的土壤汞绝大部分（大于95%）积累于根，少部分（小于5%）进入茎与叶，进入籽粒则更少；蔬菜作物，特别是叶菜类，大约有17%在叶中，约8%贮存于茎部，约75%存在于根中。因此，土壤汞通过谷物向人体输送的汞甚微，但通过蔬菜向人体输送的汞可达植物总汞的25%以上。其中，粮食作物中含汞量为稻谷>高梁>玉米>小麦，蔬菜作物则为根菜>叶菜>果菜。可见，同种植物不同品种之间也有差异。
四、常温下呈液态原因
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，强大的核电荷役使层电子运动速度快到堪与光速相比，相对论效应影响随即而生。不过，由于原子、分子的化学性质主要由价电子决定，以致直到1970 年之前人们还普遍认为相对论纯属于物理界的事，同化学没什么关系。
70 年代末，出现了超级计算机，含相对论效应的量子化学计算方法顿作劲疾发展。从此相对论同化学之间的直接联系得以洞识，人们的看法也为之一改。本文所介绍的一些研究结果旨在表明：相对论效应对重原子以及含重原子的分子、原子簇的化学、光谱性质具有实质影响。 相对论效应源自重原子层电子的运动速度。当层s 电子的运动速度达到堪与光速相比的程度时，根据Einstein 相对论公式，电子的质量会相应增加并引起层电子轨道收缩。
例如：金的1s 电子的运动速度达到了光速的65%。相对论效应造成1s 轨道的收缩同时致使外层的6s 轨道也发生收缩并趋于稳定。正是由于6s 轨道的收缩及稳定化使得金的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，金在可见光围吸收蓝光，闪烁出黄灿灿的金色。这迥异于一般金属的金黄色正是相对论效应造成6s 轨道收缩从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例子是汞的状态。作为金属的汞在常温下却离奇地以液态存在。 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。与金相仿，汞的6s 轨道在收缩的同时并趋于稳定化导致了一种称之为“惰性对”效应：汞的6s2 壳层在成键过程中呈现惰性。可以看到汞的6s26p激发能远远超过镉和锌的相应激发能。按照一般周期规律 能量间隔（n s2） 1S- (n s1np 1） 1P 应随主量子数增加而减小。
所以，由锌到镉能量间隔变小原在预料之中。然而由镉到汞该能量间隔一反而陡然增加。 这里可以再次看到正是相对论收缩效应致使全满的6s2 壳层安然稳定，于是汞的6s26p 能量间隔骤增。只要得不到所需的激发能，具有惰性6s2 壳层的汞原子之间就无法形成强键。基态Hg2 仅靠德华力相互维系，所以金属汞在常温下呈液态。
五、汞的危害
含汞物质标识
汞为银白色的液态金属，常温中即有蒸发。汞是电池、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，需要很长时间才能表现出来。食物链对于汞有极强的富集能力，淡水鱼和浮游植物对汞的富集倍数为1000，淡水无脊椎动物为100000，海洋动物为200000。侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。水银血压计是临床汞污染主要来源，台式血压计每支含汞70克左右，正常挥发每台4—6克/年，棒式体温计每支含汞量约为1.0g/支，经常发生玻璃管碎裂、垫片破损、阀门未关、操作压力过高、体温计破碎等意外泄露，三甲医院每年充汞量约为3—5公斤/年。一支体温计打碎汞全
23
部蒸发可使15m×3m高的室浓度达到 22.2mg/m3 (国标标准要求小于0.01mg/m) ，人在汞浓度1.2～8.5mg/m3的环境中，会引起汞中毒。
1、汞中毒（mercurypoisoning）
以慢性为多见，主要发生在生产活动中，长期吸入汞蒸气和汞化合物粉尘所致。以精神-神经异常、齿龈炎、震颤为主要症状，有时还会产生幻觉。大剂量汞蒸气吸入或汞化合物摄入即发生急性汞中毒。对汞过敏者，即使局部涂沫汞油基质制剂，亦可发生中毒。接触汞机会较多的有汞矿开采，汞合金冶炼，金和银提取，汞整流器，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辐射材料等的生产工人。有机汞化合物以往主要用作农业杀菌剂，但毒性大，中国已不再生产和使用。
实际上受到汞化学形态的影响，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危害有限，在过去，人们和无机汞接触很多，基本危害有限，对于无机汞，普通人主要通过补牙、服用一些中药、使用高汞含量的化妆品和香皂等接触。此外，还有一些从事专业生产或者使用汞及其化合物的职业人群，如汞矿开采冶炼、氯碱车间、混汞法炼金的金矿、温度计厂、一些金属冶炼车间的工人及牙科医生等。
无机汞进入体的主要途径是呼吸、口腔摄取和皮肤吸收。呼吸是汞蒸气暴露的最重要途径，80%左右的吸入汞蒸气可以透过肺泡进入血液。食物中的无机汞大约有7%通过口腔摄取而被吸收。通过皮肤吸收的汞蒸气是通过呼吸吸收的1%左右，但是使用一些高无机汞含量的美白护肤品也可以造成汞吸收和积累。对于甲机汞，主要影响的是一些长期接触汞作业的人群。比如牙医，其体的甲基汞含量是不接触者的5倍。
其次，因甲基汞化合物主要用作农药杀菌剂，所以主要从事类似职业的人群体含量较多。甲机
汞易被皮肤、呼吸道接触并吸收，积累；同时，大量吸入或误食是导致甲基汞含量增加的主要原因；此外，甲基汞易透过胎盘从母体转移给胎儿。
水银是常温下惟一呈液态的金属，含有它的用品一旦被打碎，水银就会蒸发。而且，它的吸附性特别好。水银蒸气易被墙壁和衣物等吸附，成为不断污染空气的源头。虽然少量吸入它不会对身体造成太大的危害，但长期大量吸入，则会造成汞中毒。
汞中毒分急性和慢性两种：急性中毒有腹痛、腹泻、血尿等症状；慢性中毒主要表现为口腔发炎、肌肉震颤和精神失常等。在我们的日常生活中，有不少用品与水银有关。比如，各类荧光灯中都含有水银；一些暖水瓶为了减少热辐射，外壁涂有水银；早期的镜子背面涂有水银；电脑显示器等电子产品中也含有一定量的水银；氧化汞还被用作电池的阳极，如果长时间不使用，电池里所含的酸、碱等腐蚀性物质就会破坏外壁，导致汞泄漏提醒大家，如果不小心弄破了以上物品，处理时一定要小心，不要和其他垃圾混在一起倾倒。否则，水银会进入水体、土壤中，通过食物链，最终会危害到人类健康。
2、汞对皮肤危害
汞能减少皮肤的黑色素生成，同时汞离子原料价格低廉，这些优点使它经常进入化妆品行列，以“帮助”我们实现快速祛斑、美白。但汞是有毒的重金属，虽然可以在一周、甚至更短的时间淡化皮肤上的斑点，长期使用则会引起接触性皮炎，出现红斑丘疹，并有可能融成一片，甚至形成水疱，愈后反而使面部色素加深。
3、汞对孕妇的危害
汞进入孕妇体之后，可以破坏胎儿的中枢神经系统，造成宝宝的认知能力低下，有人认为每年受汞影响的儿童约有六万名。食品和药物管理局提出的警告主要是针对孕妇的，但这也提醒了母亲和幼儿注意不要过多食用含汞过多的鱼类。每周平均吃鱼量不要超340克就不用担心汞的摄入量超标。
六、人体汞含量承受能力
微量的汞在人体不致引起危害，可经尿、粪和汗液等途径排出体外。如数量过多，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脏的机能，常常表现为呕吐现象，牙床肿胀，发生齿龈炎症，心脏机能衰退（脉搏减弱，体温降低，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肝脏和肾脏，但一般不在身体长时间停留而形成积累性中毒。有机汞如Hg(CH3)2等不仅毒性高，能伤害大脑，而且比较稳定，在人体停留的半寿命长达70天之久，所以即使剂量很少也可累积致毒。大多数汞化合物在污泥中微生物的作用下就可转化成Hg(CH3)2。有机汞摄入体后98%被吸收，不易排出，可随血液分布到各组织器官而逐渐累积（主要是脑组织和肝脏）。
汞可以进入人体毛发，普通人发汞含量平均在2.5ug/g左右。据估计，如成人发中汞含量达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症状。因此毛发中汞含量也可作为判断环境污染程度的一项指标。
慢性汞中毒初期缺乏明显症状，主要为中枢神经机能障碍，表现为神经衰弱症。急性中毒主要发生于短期吸入高浓度汞蒸气之后，接触浓度大约在1-3mg/m3的含汞气，数小时即可发病。
为了防止汞中毒事件发生，我国根据《中华人民国环境保护法》所制定的生活饮用水和农田灌溉水的水质标准，都规定汞含量不得超过0．001 mg/L。
七、汞中毒的发病机理
汞蒸气较易透过肺泡壁含脂质的细胞膜，与血液中的脂质结合，很快分布到全身各组织。汞在红细胞和其它组织中被氧化成Hg2+，并与蛋白质结合而蓄积，很难再被释放。金属汞在胃肠道几乎不吸收，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、汗液亦有少量排泄，肺部呼出甚微。体汞元素半寿期为60天，汞盐约40天，在初4天排泄
汞地危害、预防及处理
