甲基汞暴露健康风险评价的研究进展

环境与健康杂志 ２００８ 年 １ 月第 ２５ 卷第 １ 期 Ｊ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｈｅａｌｔｈ， Ｊａｎｕａｒｙ ２００８， Ｖｏｌ．２５， Ｎｏ．１ 文章编号： １００１－５９１４（ ２００８） ０１－００７７－０５
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【综述】
甲基汞暴露健康风险评价的研究进展
蔡文洁， 江研因
摘要： 甲基汞（ ＭｅＨｇ） 具有较强的神经毒性， 它可以通过水生食物链蓄积和富集， 并最终危害处于食物链顶端的人类。
基于甲基汞暴露对人体健康危害的研究， 该文介绍了几个甲基汞暴露健康风险评价指标（ 甲基汞参考剂量、甲基汞临时性
周可承受摄入量、职业汞暴露评价指标） 以及发达国家在预防甲基汞暴露（ 主要为食用鱼类） 方面的经验。
关键词： 汞； 甲基汞； 暴露； 健康风险评价； 鱼类食用警示
中图分类号： Ｒ１８１．３
文献标识码： Ａ
Ｒｅｓｅａｒ ｃｈ Ａｄｖａｎｃｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ Ｒｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｎ Ｍｅｔｈｙｌｍｅｒ ｃｕｒ ｙ Ｅｘｐｏｓｕｒ ｅ ＣＡＩ Ｗｅｎ－ｊｉｅ， ＪＩＡＮＧ Ｙａｎ－ｙｉｎ． Ｓｈａｎｇｈａｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２３３， Ｃｈｉｎａ
１ 甲基汞暴露 汞的毒性取 决 于 化 学 结 构 ， 元 素 汞 、无 机 汞 和 有 机 汞 （ 以 甲
基汞为主） 是汞暴露的 ３ 种形态， 它们的中毒症状和暴露途径各 不相同。饮食（ 特别是鱼类） 是甲基汞暴露的主要途径［１］； 医用汞 齐和吸入性暴露则是元素汞蒸气暴露的主要途径， 表 １ 列举了 环 境 中 不 同 途 径 的 汞 暴 露 量 ［２］。
３ 甲基汞暴露健康风险评价 许多国家和国际组织对甲基汞毒性与人体健康效应之间的
关系开展了深入的研究， 并设立了甲基汞暴露健康风险评价指 标 ， 其 中 ＥＰＡ 建 立 的 甲 基 汞 参 考 剂 量 （ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄｏｓｅ， ＲｆＤ） 以 及 世 界 卫 生 组 织 （ ＷＨＯ） 和 联 合 国 粮 食 与 农 业 组 织 （ ＦＡＯ） 联 合 制 定的甲基汞临时性周可承受摄入量 （ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ ｔｏｌｅｒａｂｌｅ ｗｅｅｋｌｙ ｉｎｔａｋｅ， ＰＴＷＩ） 是两个国际公认的甲基汞暴露定量衡量指标。表 ２ 列举了部分国家制定的汞或甲基汞最大可承受摄入量。针对职 业汞暴露带来的潜在风险， 美国有毒物质和疾病登记处 （ ＡＴＳＤＲ） 、美 国 劳 动 部 也 分 别 建 立 了 相 应 的 职 业 汞 暴 露 评 估 标 准， 以期通过流行病学调查和科学的评估工具， 减少甲基汞暴露 风险。
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｍｅｔｈｙｌｍｅｒｃｕｒｙ ｉｓ ａ ｐｏｔｅｎｔ ｔｏｘｉｃａｎｔ， ｂｉｏａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｑｕａｔｉｃ ｆｏｏｄ ｃｈａｉｎ， ｐｌａｃｉｎｇ ｒｉｓｋｓ ｔｏ ｈｕｍａｎ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｉｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｆ ａｄｖｅｒｓｅ ｈｅａｌｔｈ ｅｆｆｅｃｔｓ ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ｍｅｔｈｙｌｍｅｒｃｕｒｙ， ｓｅｖｅｒａｌ ｈｅａｌｔｈ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘｅｓ （ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄｏｓｅ， ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ ｔｏｌｅｒａｂｌｅ ｗｅｅｋｌｙ ｉｎｔａｋｅ， ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ ｍｅｒｃｕｒｙ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘｅｓ ） ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ ｏｎ ｍｅｔｈｙｌｍｅｒｃｕｒｙ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ （ｍａｉｎｌｙ ｏｎ ｆｉｓｈ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ） ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．
表 １ 普通人群日均汞摄入量
（ μｇ ／ｄ）
暴露源
元素汞蒸气
无机汞化合物
甲基汞
普通人群 成年人 普通人群 成年人 普通人群 成年人
空气
０．０３ ０．０２４ａ ０．００２ ０．００１ ０．００８ ０．００６ ４
医用汞齐 ３．８～２１ ３～１７
０
０
０
０
鱼
０
０
０．６０ ０．０４２ ２．４
２．３ｂ
除鱼以外的
甲基汞的毒性可以通过食物链的生物积累和生物放大作用
基金项目： 上海市环境保护科技项目 作者单位： 上海市环境科学研究院科研中心（ 上海 ２００２３３） 作者简介： 蔡文洁（ １９８２－ ） ， 女， 助理工程师， 从事环境与健康研究。
积聚在动物体内， 因此， 处于水生食物链顶端的鱼类和海洋哺乳 动物就成了甲基汞富集的载体。通过微生物的作用， 水体和底泥 中的汞在鱼类体内转变为甲基汞， 其含量约占总汞含量的 ７０％～ ９０％［３］。鱼类吸收甲基汞的效率极高， 而清除速度却很慢， 其体内 的甲基汞大部分都蓄积在肌肉组织中。实际检测发现， 鱼的营养 级越高、鱼龄越大， 甲 基 汞 在 鱼 肌 肉 组 织 中 的 百 分 含 量 也 越 高 。 Ｍａｒｔｉｎ 等［４］对 不 同 体 积 的 浮 游 生 物 体 内 甲 基 汞 的 生 物 积 累 性 做 了对比分析并发现， 相对于细菌和藻类而言， 甲基汞的生物积累 性在浮游生物的食物链中比较高。在营养丰富的湖泊中， 处于浮 游生物食物链顶端的鱼类， 其体内的甲基汞含量也比其他生物 高得多。但也有研究指出， 在鱼肠和鱼肝中可以发生汞的甲基化 反应， 但鱼类体内自身合成的甲基汞仅占总甲基汞含量的很小 一部分， 外部输入仍是主要的甲基汞来源［５］。
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＭｅｒｃｕｒｙT ＭｅｔｈｙｌｍｅｒｃｕｒｙU ＥｘｐｏｓｕｒｅU Ｈｅａｌｔｈ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔU Ｆｉｓｈ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｄｖｉｓｏｒｉｅｓ
甲 基 汞 是 一 种 具 有 较 强 神 经 毒 性 的 污 染 物 质 。２０ 世 纪 ５０ 年代发生在日本的水俣病事件使人们首次认识到， 甲基汞的毒 性会对人体健康造成严重影响。类似的环境污染公害事件（ 食用 了甲基汞含量超标的水产品或谷物） 也在美国、伊拉克、巴西、印 度尼西亚以及我国松花江流域等地发生。通过多年的临床医学 诊断和科学的风险评估模型， 结合流行病学调查和人体健康风 险评价， 可以采用甲基汞暴露健康风险评价（ 以饮食为主） 来衡 量人体汞暴露水平， 从而对敏感人群提出可靠的鱼类食用警示， 以期保护人体免受汞暴露带来的危害。
１９６１ 年， 在伊拉克谷物汞中毒事件中， Ｊａｌｉｌｉ 等在一些深度 中毒的患者体内发现了心脏功能异变现象。类似的案例也在一 些误食了含乙基汞猪肉的患者中出现。Ｓａｌｏｒｍｅｎ 等［１２］对 １ ８３３ 名 芬兰人的食鱼习惯及其发汞含量作了调查并分析了其与急性心 肌炎的发病率和冠心病及心血管疾病的死亡率之间的关系。通 过长达 ７ ａ 的临床观测发现， 发汞含量较高的人群急性心肌炎 的发病率比其他人群高 ２ 倍。研究人员认为鱼类体内的汞含量 过高将大大降低脂肪酸对缓解心肌炎发病率的功效。心血管疾 病对人类健康的危害严重， 因此相关领域的研究人员应重视上 述研究成果并进行深入的探索。 ２．３ 癌症
０
０
３．６
０．２５
０
０
其他食物
饮用水 合计
０
０
０．０５０ ０．００３ ５ ０
０
３．９～来自百度文库１ ３．１～１７ ４．３
０．３
２．４１ ２．３１
注： ａ 假设城市地区空气中汞的浓度为 １５ ｎｇ ／ｍ３。ｂ 假设每周食用 １００ ｇ 含汞量为 ０．２ ｍｇ ／ｋｇ 的鱼类。
１．１ 甲基汞在水生食物链中的累积效应
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环境与健康杂志 ２００８ 年 １ 月第 ２５ 卷第 １ 期 Ｊ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｈｅａｌｔｈ， Ｊａｎｕａｒｙ ２００８， Ｖｏｌ．２５， Ｎｏ．１
汞占头发中总汞含量的 ８０％～９０％， 因此发汞被认为是定量甲基 汞和乙基汞的可靠手段。美国约 ５％～１０％育龄女性的发汞浓度 超过 １．０ μｇ ／ｇ。在日本， 鱼类的食用量更大， 同样年龄段的女性， 其发汞浓度超过 １．０ μｇ ／ｇ 的占 ７３．７％［７］。因此， 为母亲的血汞浓 度和发汞含量设置一个安全的参考剂量是需要优先考虑的研究 方向。
２ 甲基汞毒性及健康危害 ２．１ 神经毒性影响
由于甲基汞的高毒性， 神经系统成为了首当其冲的损害对 象。对于成年人而言， 早期的中毒症状并不明显， 例如感知异常、 不适、视力下降等； 随 着 暴 露 量 的 增 加 ， 逐 渐 出 现 一 些 较 为 明 显 的 症 状 ， 例 如 耳 聋 、语 言 障 碍 、共 济 失 调 ， 并 最 终 导 致 昏 迷 或 死 亡。幼儿的中枢神经系统比成年人更为敏感。如果怀孕期间， 胎 儿接受了过量的甲基 汞 暴 露 ， 将 可 能 导 致 大 脑 瘫 痪 、小 脑 畸 形 、 反射亢进、神经损伤以及眼盲耳聋， 但病原很难从临床角度确 诊。在一些中毒较轻的案例中， 某些症状仅在发育后期才得以显 现， 例如运动神经损伤。
美国国家研究委员会公布的研究结果显示， 胎儿及新生儿 的神经系统对甲基汞的毒性更为敏感， 这些结论已在动物实验 和人体学研究 中 得 到 了 证 实［８］。 法 罗 群 岛 的 居 民 由 于 大 量 食 用 高甲基汞含量的巨头鲸而导致暴露量过高（ 约 ２ ｍｇ ／ｋｇ） ［９］。研究 人员对当地约 ９００ 名在出生前接受过甲基汞暴露并导致神经心 理缺陷的 ７ 岁儿童进行了详细的调查。随着汞暴露量的增加， 大 脑的机能显得越加脆 弱 ， 特 别 表 现 为 记 忆 力 衰 退 、语 言 障 碍 、口 吃 、空 间 感 差 、行 动 能 力 迟 缓 等 。 研 究 人 员 还 对 塞 舌 尔 岛 的 居 民 开展了类似的研究 ， 尽管当地居民每周食鱼的次数达到了 １０～ １５ 次 ， 但 由 于 当 地 海 鱼 中 的 甲 基 汞 含 量 较 低 ， 因 此 未 发 现 当 地 儿童（ 约 ５ 岁半左右） 有明显的甲基汞中毒症状［１０］。但最新的研 究成果表明， 该岛年龄为 ９ 岁的儿童组出现了运动机能方面的 缺陷， 他们在胎儿期的甲基汞暴露浓度较高（ 母体的发汞含量超 过 １０ μｇ ／ｇ） 。研究人员认为， 随着他们的成长， 更高级别的认知 行 为 会 出 现 明 显 的 不 足 ［１１］。 这 些 研 究 成 果 都 为 美 国 环 境 保 护 局 （ ＥＰＡ） 和 世 界 卫 生 组 织 （ ＷＨＯ） 制 定 甲 基 汞 暴 露 健 康 风 险 评 价 指标提供了可靠的科学论据和临床诊断案例， 也是甲基汞毒性 研究史上较为重要的研究发现。 ２．２ 心血管系统影响
由于甲基汞暴露与普通人群的健康效应最为密切， 因此， 血 汞浓度和发汞含量就成了评价和衡量甲基汞暴露水平的主要手 段和生物指标（ 常见的指标还有尿汞， 但它主要用于检测元素汞 和无机汞） 。当血汞浓度达到或超过 １００ μｇ ／Ｌ 时， 即认为具有较 高的汞中毒风险。在该状况下， 会发生肾功能异常、共济失调和 感知障碍等临床症状。甲基汞能轻易穿越血脑屏障， 通过胎盘进 入胎儿体内并在其脑和其他组织中积累， 影响正常发育。胎儿、 孕妇和儿童是最易受甲基汞毒性影响的敏感人群。当血汞浓度 达到 ５８ μｇ ／Ｌ 时 ， 会 侵 害 胎 儿 的 神 经 系 统 。 而 ５．８ μｇ ／Ｌ 的 安 全 限值与 ５８ μｇ ／Ｌ 的敏感限值之间仍存在很大的变化范围。美国 疾 病 控 制 中 心 公 布 的 数 据 显 示 ， ２００１—２００２ 年 期 间 ， 美 国 有 ５．７％的 哺 乳 期 妇 女 的 血 汞 浓 度 在 ５．８～５８μｇ ／Ｌ 之 间 （ 在 该 浓 度 区间中， 可能会对胎儿产生一定的神经侵害） ［６］。另外， 由于甲基
研究人员对日本水俣事件中死亡的病例进行了详细的调 查， 发现在高暴露水平下， 死于肝癌的病人会有所增加， 同时慢 性肝硬化疾病也随之上升。动物实验也证实氯化甲基汞具有一 定致癌作用， 但其作用机制仍有待进一步研究［１３］。
２．４ 免疫系统影响 无机汞会阻碍免疫系统的正常功能， 并侵入不同种类的自身
免疫系统。甲基汞和无机汞都会引发自身免疫系统疾病。小白鼠 实验研究表明， 抑制免疫功能的遗传因子甚至会传给下一代［１４］。
对于普通人而言， 尽管许多食物中的汞含量远低于检出限 （ 可检测汞含量通常为 ２０ ｎｇ ／ｇ） ， 但食用这些甲基汞含量过高的 水产品将大大增加人体的甲基汞暴露风险并对健康产生不利影 响 。 美 国 疾 病 控 制 中 心 于 ２００６ 年 ２ 月 发 布 的 研 究 数 据 表 明 ， １６～４９ 岁 的 女 性 每 天 从 鱼 类 、海 产 品 中 摄 入 的 汞 为 １．２２ ｍｇ（ 几 何均数） ， 其中约 ８５％为甲基汞［６］。 １．２ 甲基汞暴露检测指标