让我们先来陈述一个简单的事实：汞是难以想象的剧毒且危险。一滴溅到人手上就可能造成不可逆转的致命伤害。一滴汞滴入大湖，就能让湖中的所有鱼类都无法安全食用。
汞，常被称为水银，是唯一一种在室温下呈液态的常见金属。炼金术士，包括年轻的艾萨克·牛顿爵士，都认为它是黄金的来源。在现代，它曾是油漆、利尿剂、杀虫剂、电池、荧光灯泡、面霜、抗真菌剂、儿童疫苗以及当然还有体温计的常见成分。你的嘴里可能现在就有汞：所谓的银色补牙材料有一半是汞。
汞也是许多工业过程的副产品。在美国，仅燃煤发电厂每年就向空气中排放约50吨汞。这些汞随雨水降入海洋、湖泊、河流和溪流，然后在鱼类、贝类、海豹和鲸鱼的肉中富集。去年，食品药品监督管理局（FDA）认定海水中汞含量过高，育龄妇女应严格限制食用大型海洋鱼类。对许多母亲来说，这个警告已经太迟了。美国疾病控制与预防中心（CDC）的一项全国性调查显示，12名育龄妇女中就有1名 *已经* 血液中汞含量不安全，并且多达60万名美国新生儿可能面临风险。但这引出了一个关键问题：面临什么风险？
1956年，日本水俣湾的母亲因汞污染所生的婴儿出现了严重的神经系统残疾，包括耳聋、失明、智力低下和脑瘫。在成人中，汞中毒可能导致麻木、步态不稳、痴呆甚至死亡。“汞暴露剧毒已不是秘密，”毒理学家艾伦·斯特恩（Alan Stern）说，他是2000年国家研究委员会关于汞毒性报告的撰稿人。但像水俣那样的高剂量暴露无法帮助科学家确定，六颗银色补牙材料和每周一次的金枪鱼三明治是否会毒害你或未出生的孩子。“问题是，低剂量暴露的影响是什么？”他说。
现有数据显示，可能在任何人想象不到的低剂量下就会产生影响。一些研究表明，在子宫内接触过微量汞的儿童，其反射速度较慢，语言能力受损，注意力不集中。在成人中，近期研究表明，心脏病可能与通过食用鱼类摄入汞有关。其他研究者声称，汞暴露导致了帕金森病、多发性硬化症、阿尔茨海默病以及自闭症发病率的不断攀升。
汞如何——以及以何种形式——造成损害仍不清楚。然而，科学家和政策制定者都同意，加强监管势在必行。美国环保署（EPA）计划在本月最终确定其关于减少发电厂汞排放的第一个有争议的规定，联合国环境规划署（UNEP）的代表在2月底举行会议，讨论限制汞使用和排放的国际公约。
十年前，研究人员和立法者一致认为，铅，另一种重金属，对儿童的危害程度仅为此前认识到的六分之一。但科学家们花了数十年时间才确立铅中毒的范围和微妙之处。汞现在是一种普遍存在的污染物。普通美国人每升血液中可能含有几微克的汞，自工业时代以来，大气中的汞含量可能已经翻了三倍。无论需要做什么来保护人类免受其对水银的迷恋，最好尽快完成。
1996年8月，达特茅斯学院（Dartmouth College）的化学教授凯伦·韦特汉（Karen Wetterhahn）在她的手上不慎滴了几滴一种叫做二甲基汞的实验室化合物。她当时戴着乳胶手套，所以没太在意。同年11月，一位同事在一次会议上见到她。“她说她觉得自己要感冒了，”亚利桑那大学（University of Arizona）的毒理学家瓦斯·阿波希安（Vas Aposhian）说。到1月韦特汉被诊断出汞中毒时，已经太迟了。尽管后续治疗有助于清除她体内的汞，但她在2月陷入昏迷，并于次年6月去世。
科学家们无法解释为什么汞的作用通常需要几个月的时间。“如果我们知道了这一点，我们就会对汞如何毒害大脑有更多的了解，”罗切斯特大学医学中心（University of Rochester Medical Center）的毒理学家汤姆·克拉克森（Tom Clarkson）说。
汞毒性的程度取决于其形式和暴露途径。你可以吞下液态的元素汞而不用太担心，因为它不易穿过胃肠道内壁。另一方面，液态汞在室温下会汽化，当你吸入蒸气时，它会直接从肺部进入血液，然后进入大脑。一个破裂的体温计会释放出足够多的汞蒸气污染一个房间的空气——这就是为什么一些城市和几个州不鼓励销售汞体温计的原因之一。
汞还会与其他元素结合形成各种毒性的盐类和有机化合物。二甲基汞，那种毒害了达特茅斯化学家的物质，是一种人造有机汞，在实验室外很少见。一种更简单的有机化合物——甲基汞——更令人担忧，因为甲基汞是鱼肉中的那种形式。
海鲜是成人摄入汞最常见的两种来源之一。尽管空气和水中的汞含量正在增加，但仍然不足以引起警报。然而，细菌会将湖泊和海洋中的汞转化成一种会在生物组织中积累的形式。浮游生物摄食细菌，然后被小鱼吃掉。每吃一餐，汞的浓度就会升高。然后，大鱼吃小鱼，组织中的浓度进一步升高。食物链顶端的鱼类积累的汞最多。FDA近期发布的建议中特别指出的鱼类——如长鳍金枪鱼、鲨鱼和剑鱼等大型掠食性鱼类——其组织中的汞含量可能比小型鱼类高100倍。
鱼类中的甲基汞很容易从人体肠道进入血液，然后进入所有器官和组织。它似乎对大脑的作用最强，因为该化合物对脂肪分子（称为脂质）有很强的亲和力，而大脑是所有器官中脂质含量最高的。甲基汞通过与一种必需氨基酸结合，并由专门的载体蛋白将其转运到脑细胞中，从而穿过保护性的血脑屏障。一旦进入脑细胞，其中一些会被转化为无机形式，与细胞功能所必需的许多结构蛋白和酶结合并使其失能。“它能破坏它结合的任何蛋白质的生物学功能，”肯塔基大学（University of Kentucky）的生物化学家博伊德·海利（Boyd Haley）说。
研究人员通过研究灾难性中毒的受害者——如吃了日本水俣湾鱼类而生病的人，以及20世纪70年代初食用了含甲基汞防腐剂谷物而中毒的伊拉克人——了解到人体能耐受多少汞。但这些研究未能揭示 *多少* 汞才会造成伤害。在被诊断时，该达特茅斯化学家每升血液中的汞含量为4000微克。长期高鱼饮食可导致血液汞含量达到每升约25微克。这远低于致死剂量，但仍可能不安全。
对低剂量毒性的担忧笼罩着对另一种普遍汞暴露源的讨论：银色补牙材料。元素汞占银色补牙材料的一半，正如液态汞一样会释放汞蒸气。牙科汞合金的蒸气是普通美国成年人血液中每升1至8微克汞（根据一些来源）的主要来源。这个含量已经不适当地接近美国环保署目前设定的安全水平5.8微克/升。但EPA的安全水平是基于甲基汞暴露，对此我们了解更多。没有人体研究评估过长期低水平汞蒸气暴露的影响。一项研究暗示，牙医（他们每年总共使用300吨汞制作汞合金，并且尿液中的汞浓度通常是普通人的两到五倍）可能存在细微的神经和行为异常。
“我认为鱼中的甲基汞可能是我们毒性最低的暴露方式，”海利说，他一直在宣传牙科填充物的危害。
“银汞填充物从未进行过安全性测试。“直到我们进行其他医疗器械那样的临床试验，才能解决汞合金的问题，”阿波希安说。
“关于牙科汞合金到底是怎么回事，真的还不清楚，”斯特恩说，他指出这个问题因为潜在的恐慌和诉讼而变得复杂。“这是一个麻烦事。”
水俣事件的一个教训是，汞和铅一样，对胎儿的伤害比对孕妇或成年人更大。在日本的事件中，没有明显中毒症状的妇女却生下了严重残疾的儿童。“显然，发育中的大脑和成熟的大脑在易感性方面存在很大差异，”哈佛大学公共卫生学院（Harvard University School of Public Health）的流行病学家菲利普·格兰德让（Philippe Grandjean）说。“当我们在水俣看到严重的汞中毒时，我们就开始怀疑汞是否会像铅一样。”
铅的研究表明，每次产前和早期产后暴露量翻倍，智商大约会下降两到三个点。为了确定汞是否具有类似的影响，格兰德让与南丹麦大学（University of Southern Denmark）的帕尔·维埃（Pál Weihe）正在进行一项迄今为止最大规模的对定期接触低水平汞人群的儿童认知和行为的研究。他在丹麦法罗群岛的研究涉及1000对母子，持续了近20年。在典型年份，法罗群岛居民会消费1000头 pilot whales，相当于每50名岛民一头。“他们是世界上食用鱼类最多的群体之一，”格兰德让说。
鲸鱼肉是污染最严重的海鲜之一，因为鲸鱼处于食物链的顶端。即便如此，鲸鱼肉中的汞含量远低于水俣地区剧毒的鱼类。新西兰一项关于食用鲨鱼者的早期研究表明，孕妇头发中的汞含量相对较高与孩子智商下降3个点相关。在该研究中，头发中的高含量被定义为发干中每百万分之六（ppm）及以上。
格兰德让在法罗群岛儿童7岁和14岁时，对他们进行了一系列复杂的认知和发育测试。他的结果表明，每次产前接触汞的量翻倍，智商会下降1.5个点。2000年国家研究委员会的报告总结说，格兰德让所记录的风险“很可能足以导致需要努力跟上学校进度的儿童数量增加”。
“我们了解到，低剂量也会产生反应，”格兰德让说。“损失不大，但肯定不是可以忽略的。”
然而，在印度洋塞舌尔群岛进行的另一项大型长期流行病学研究中，克拉克森迄今为止发现，孕期低水平海鲜汞暴露对神经发育 *没有* 影响。“我们不能排除20 ppm甚至12 ppm的影响，”他指出。但他认为，不存在一直持续到最低暴露水平的渐进式风险。
2000年的研究委员会报告评估了法罗群岛、塞舌尔群岛和新西兰的研究，并建议EPA根据格兰德让更令人警醒的发现来设定安全标准。该机构也这样做了。然后，为了更保险起见，它增加了一个10倍的不确定性系数——一个安全裕度，以保护科学未知因素和个体对毒素反应的差异。不确定性系数将阈值降低到每升血液5.8微克和每升头发1.2 ppm。
安全系数的问题在于，它们会在有明显危害剂量和已宣布安全水平之间制造一种毒理学上的模糊地带。因此，当疾病控制与预防中心（CDC）的调查发现，12名育龄美国妇女中有1名（8%）的血液汞水平高于安全阈值时，这对她们或她们将要生育的孩子来说，其影响并不明确。流行病学家汤姆·辛克斯（Tom Sinks）说：“这并不能告诉我们存在危险。”
“安全系数的整个理念就是保护人们，”克拉克森说。“你不能反过来用它来指示谁处于危险之中。如果你只是略高于它，你不一定就有麻烦。”
这种模棱两可的态度，加上人群研究中的分歧，使得监管机构有很大的回旋余地。例如，FDA使用的是基于20世纪70年代和80年代研究的更宽松的安全标准。EPA的每日暴露安全水平为每公斤体重0.1微克（约2.2磅），而FDA的标准约为每天0.4微克/公斤。两者相差四倍的汞量。
对早期汞暴露的担忧在婴儿出生后并未结束。直到最近，许多婴儿还根据州政府强制执行的、经过医学批准的免疫计划定期注射汞。这种汞来自一种叫做硫柳汞的化合物，自20世纪30年代以来一直用作疫苗和其他药物的防腐剂。1999年，FDA建议不再在儿科疫苗中使用硫柳汞，制造商也已将其从除流感疫苗以外的所有疫苗中移除。但一些科学家和更多心怀不满的父母坚信，儿童疫苗中的硫柳汞已经引起或至少催化了美国的自闭症流行。
据估计，今天有40万美国人患有自闭症，这是一种曾经罕见的神经系统疾病，其特征是社交退缩、沟通困难和不自主的重复性运动。尽管确切数字有争议，但在过去十年中，诊断率似乎急剧上升。在加利福尼亚州，2002年的自闭症发病率是1987年的六倍。
在此期间，联邦卫生官员在儿童免疫接种计划中增加了四种新型疫苗，并且婴儿在出生后六个月内常规接受的汞量增加了一倍多。在整个20世纪90年代，一个3个月大的婴儿在一次就诊时可能接受高达63微克的汞——大约是EPA每日安全水平的100倍。到6个月大时，按时接种疫苗的儿童在一系列至少九次注射中，暴露于至少188微克的汞。尽管1999年的FDA行动已将此类暴露降至最低，但一些婴儿流感疫苗每剂仍含有12.5微克的汞——相当于一个20磅婴儿每日EPA安全水平的10倍以上。
间接证据也暗示了汞与自闭症的关系。自闭症和汞中毒的一些症状相似，海利还从头发样本中获得了证据，表明自闭症儿童清除体内汞的效率不如大多数孩子。他说，他们可能有基因上的易感性，导致体内积累更多汞。这可能使他们更容易受到含汞疫苗以及母亲牙科填充物持续低水平暴露的影响。“让我感到惊讶的是，没有人拿自闭症儿童的组织来检查那里是否过量存在汞，”阿波希安去年在华盛顿特区的医学研究所（Institute of Medicine）的一个委员会上说道。“这是必须要做的事情。”
还有其他不确定性。硫柳汞中的汞形式——一种叫做乙基汞的有机化合物——是所有汞形态中研究最少的。当科学家们就其毒性争论时，他们通常依赖于甲基汞的数据，而这可能不是一种等效的暴露形式。专家们甚至对乙基汞是否能穿过血脑屏障意见不一。（很可能可以。）“没有好的方法来测量组织中的乙基汞，”国家过敏和传染病研究所（National Institute of Allergy and Infectious Diseases）的毒理学家波莉·萨格（Polly Sager）告诉医学研究所委员会。
医学研究所去年5月得出结论，无法证明含汞疫苗与自闭症之间存在因果关系，但一些独立研究人员抱怨，他们获取可能提供证据的联邦疫苗数据库的渠道反复被阻碍。包括海利和波士顿东北大学（Northeastern University）的神经药理学家理查德·德思（Richard Deth）在内的一些科学家，仍在研究两者之间联系的潜在机制。例如，德思去年报告称，在人体神经细胞中，硫柳汞会阻断一种叫做甲基化（methylation）的化学反应，这种反应对基因活动至关重要，也可能被铅暴露所破坏。
首次引发对疫苗与自闭症之间联系担忧的报告发表于1998年的英国医学杂志《柳叶刀》（The Lancet）。该报告描述了八名儿童在接种麻疹-腮腺炎-风疹（MMR）疫苗后两周内出现行为问题。 《柳叶刀》和该文章的大多数合著者最终都否认了这项研究，因为其主要作者未披露他还在为试图起诉疫苗制造商的父母进行研究而收取费用。尽管如此，英国愿意为婴儿接种该疫苗的父母比例从1998年的90%降至2004年的不到80%。
受欢迎的鱼类
1953年，加利福尼亚一家罐头厂的检查员抽查罐装金枪鱼。在美国，根据每单位货架空间的销售额计算，罐装金枪鱼是继糖和咖啡之后的第三大畅销食品。美国环保署（EPA）的一项研究报告了不同种类罐装金枪鱼的汞含量中位数（以ppm为单位）：chunk light: 0.08 ppm；罐装长鳍金枪鱼: 0.34 ppm；新鲜或冷冻金枪鱼: 0.30 ppm。2004年EPA的一份咨询意见提到了五种汞含量较低的鱼类和贝类：虾、罐装淡金枪鱼、三文鱼、鳕鱼和鲶鱼。该咨询意见还警告消费者不要食用鲨鱼、剑鱼、王鲭鱼和方头鱼，因为它们都含有高水平的汞。
历史
古中国的印度人就知道汞；这种元素在公元前1500年的埃及墓葬中被发现。
来源
汞在自然界中很少以游离态存在，但在矿石中可以找到，主要是辰砂。这种元素在其自然形态中是七种稳定同位素的混合物，最常出现在火山或地热泉附近。通过加热辰砂并冷凝蒸气可以获得这种金属。
用途
汞容易与其他金属（如金、银和锡）形成合金，称为汞合金。这种元素在化学工业中有许多用途，例如通过电解盐水制造氢氧化钠和氯，以及制造广告招牌、汞开关和其他电气设备。它还用于制造实验室的精密测量设备。其他用途包括牙科、电池和催化剂。由于汞的毒性，许多这些用途目前正在审查中。
汞填充物
牙科汞合金，俗称银填充物，约含有50%的汞。对有含汞牙科填充物的人进行的研究表明，填充物的数量和大小与尿液中排泄的汞量之间存在相关性。这种关系表明，汞来自填充物释放出的汞蒸气。一些证据表明，胎儿、新生儿和幼儿大脑组织中的汞含量也与母亲的汞合金填充表面数量直接成正比。
检测困难
慢性低剂量汞暴露难以量化，因为血液、尿液和头发的分析只能反映最近的急性暴露，而不能反映过去的暴露。如果诊断出急性汞中毒，使用结合汞并将其从组织中提取出来的化合物——称为螯合疗法——可以清除元素汞或无机汞。然而，螯合疗法无法清除甲基汞。
汞对大脑有很强的亲和力，特别是对胎儿的大脑。甲基汞已被证明会改变大脑结构成分（称为微管）的构建，并影响神经元的发育。
