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60年前流行的这场怪病 元凶到底是谁?

来源:科技日报2020-04-03 09:44

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  如果不是水俣病,日本水俣湾未必为世界所知。60多年前,当地渔民相继出现如手足麻痹、面部痴呆、视力下降、神经异常等症状,经诊断这些人都患上了一种神经类疾病。经过调查发现,水俣病其实就是汞中毒,是当地居民长期食用含有甲基汞的海产品所致,水俣病如今已成为一类疾病的专有名词,是有机汞所致的一种慢性汞中毒疾病。

  不久前,好莱坞巨星约翰尼·德普主演的电影《水俣病》亮相柏林国际电影节,让60多年前这个因环境污染而造成的悲剧再次呈现在世人面前。与此同时,加拿大萨斯喀彻温大学的科学家团队近日公布了最新发现,他们表示长期以来人们认为的甲基汞,并非是导致这场悲剧的元凶。

  对此,南开大学环境科学与工程学院教授胡献刚表示,多年前,人们普遍认为甲基汞是水俣病元凶的结论,此次公布的新发现重启了人们对于汞中毒的争论,也让水俣病的元凶再次变得扑朔迷离。

  六十多年前怪病席卷水俣湾

  如果不是60多年前流行的一场怪病,被誉为“九州地中海”的水俣湾也不会为世人所知。这个日本小城市海产丰富,渔民们靠海谋生。1955年开始,当地渔民相继出现如手足麻痹、面部痴呆、视力下降、神经异常等症状,经诊断这些人都患上了一种神经类疾病。随后越来越多的人患上这种怪病,并越来越多的人因此死亡,连婴幼儿都不能幸免于难。

  “这种怪病就是后来震惊世界的‘水俣病’。经过调查发现,‘水俣病’其实就是汞中毒,是当地居民长期食用含有甲基汞的海产品所致,而甲基汞则来自当地企业智索公司向附近海域排放的废水。”胡献刚介绍。

  智索公司生产的氯乙烯和醋酸乙烯,在制造过程中要使用含汞的催化剂,这使排放的废水中含有大量汞。而后汞通过食物链进行传递:汞在水中被鱼虾食用后,转化成甲基汞。甲基汞通过鱼虾进入人体,侵害全身。进入脑部的甲基汞会使脑萎缩,损坏神经细胞,破坏掌握身体平衡的小脑和知觉系统。

  “水俣病如今已成为一类疾病的专有名词,是有机汞所致的一种慢性汞中毒疾病。”胡献刚介绍。

  甲基汞是最有可能的污染物

  “其实最初水俣病发生过程的证据也不是非常充分。”胡献刚解释说,由于当时检测手段、科学认识的局限性,人体、动物甚至水体中汞形态的分析都不是很充分,直至今日生物及环境中汞形态及转化的研究仍然有很多需要探索的内容。当时主要是通过患者发病的症状、甲基汞中毒发生的症状、化工厂废水的排放,初步判断由化工厂排出的含汞污水导致。通过检测受污染水体中的鱼类,科学家们发现鱼类体内含有大量的汞,而后再通过食物链进入人体导致发病。

  随着人们的推测,在1959年,水俣病肆虐之时,一位在智索工厂工作的医生找了十只猫进行实验,将工业废水与猫食混合。吃过该污染猫食的猫开始抽搐,在死前瘫痪。这位医生解剖了其中两只猫,分别编号为400和717。它们的行为和大脑损伤表明了所患疾病与当时肆虐的水俣病相同。

  “在水俣病或类似的汞中毒案例中,在被污染的鱼和患病的人体内,通常能检测出甲基汞等有机汞的存在。”胡献刚介绍,汞可以分为有机汞和无机汞两种存在形式,无机汞比如氯化汞很难通过人的血脑屏障进入大脑,影响到人的脑部神经系统。甲基汞等有机汞,能通过血脑屏障,使人发生神经性疾病。甲基汞毒性很强,只要有挖耳勺半勺的量就可能会毒死人。

  工厂所选的催化剂氯化汞和硫酸汞本身虽然也有毒,但都属于无机汞。然而它们在海底泥里能够通过一种叫甲基钴氨素的细菌作用变成毒性十分强烈的甲基汞。甲基汞每年能以1%速率释放出来,对上层海水形成二次污染,长期生活在这里的鱼虾贝类最易被甲基汞所污染。据测定水俣湾里的海产品汞含量已超过可食用量的50倍。

  胡献刚解释,患者体内肯定含有多种有机汞,这个是可以检测到的,但是当年对于人体检测的数据是否严谨已无从考究,到底有多少统计学意义价值也不好确定。不过甲基汞是最有可能导致神经疾病的污染物,也是目前为止公认的水俣病元凶。

  最新光谱结果没在样本中找到甲基汞

  近期,加拿大萨斯喀彻温大学的x射线光谱学家和同事在美国斯坦福同步辐射光源下重新分析了编号717的猫的小脑样本。也就是用x射线对其进行爆破,并分析特定分子指纹的光谱结果。通过检测,科学家们发现,最符合光谱的分子根本不含甲基汞,取而代之的是,样本中3/4似乎是另一种汞有机化合物(α—乙醛汞),研究人员推测这种化合物可能直接来源于工业废水。

  研究团队发表于《环境科学与技术》的研究报告指出,这一发现表明,此前人们认为的甲基汞是水俣病中汞普遍存在形式的结论应该被重新审视,甲基汞在汞中毒中没有起到重要作用。同时他们认为,由于之前的研究使用了不灵敏的检测技术,因此错过了水俣样本中汞的主要形式。

  “目前检测甲基汞主要通过原子荧光、色谱质谱等技术,加拿大科学家此次采用的是X射线技术,主要用于检测汞的各种存在形式。汞的分子指纹通常指的就是汞的各种存在形式,比如各种形态的有机汞、无机汞甚至颗粒态的汞,这种方法的检测结果准确度还是很高的。”胡献刚介绍,虽然通过X射线技术测定汞的形态有好的一面,但是也增加了很多不确定性。由于生物体太复杂了,X射线的能量比较高,检测时可能破坏猫小脑组织的原有成分,有可能会改变原有物质的性质。

  “加拿大科学团队通过重新检测当年猫小脑的样本也证实含汞,但是甲基汞的含量比较少,以硫化汞为主。而后他们通过计算机进行计算,推测硫化汞可能是从另一种有机汞转化而来的。”胡献刚表示,目前他们的结果部分来源于计算机推测,还有待进一步检测这种新的含汞有机物的比例。

  “除此之外,在加拿大科学团队的重新检测试验中也存在一些不确定性。”胡献刚分析,比如编号717的猫的小脑样本当年就是用于实验推测的,能否准确反映人体的暴露情况首先就打了一个问号。而且经过60多年的漫长保存,样本的组织有可能已经发生了一些变化,比如降解、转化成其他存在形式。

  世界上不少科学家也针对此项最新发现提出了质疑。美国锡拉丘兹大学环境科学家表示,这种新的汞化合物可能是猫新陈代谢的产物,也可能是样本长期保存的产物。即使水俣病源于直接从工厂喷出的废水,但患者直接接触到的是食用海鲜中的汞。

  “虽然存在争议,但是加拿大科学团队的确是通过现代检测手段,明确检测出样本内含有较多硫化汞,继而推算出α—乙醛汞的暴露方式。因此此次新发现的科学性不能完全否定,科学鼓励不同的观点相互碰撞。”胡献刚表示,目前加拿大这个科研团队决定扩展研究样本,计划对保存在日本国立水俣病研究所的水俣病受害者样本进行检测,希望为α—乙醛汞为水俣病元凶找到新的证据。(陈 曦)

[ 责编:赵宇豪 ]
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