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汞(水銀Mercury)是一種有毒重金屬,對生物及環境的危害很大。在美國毒素及病症登記處ATSDR1)所列的毒素榜上,毒性名列第一的是砷,其次是鉛,第三名是汞。
汞是地球上的天然元素,經由兩種方式釋放到環境中:自然與人為。大自然釋出水銀的方式主要是火山爆發;人為的來源中,有一半以上是來自燃煤火力發電廠所排放的廢氣,一九九○年美國全年的汞汙染中有三分之二是由醫藥焚化爐、垃圾焚化爐及火力發電廠這三種來源產生;其餘來自生活中各種含汞的物質,例如殺蟲劑和疫苗等……不過到了二○○五年,上列兩種焚化爐因為有嚴格的標準管制,其汞排放已經減少了95%,而火力發電的汞污染卻只減少了10%。至今,美國對火力發電產生的汞廢氣排放完全沒有限制。
煤中之汞
煤(Coal)的成分裡天然就含有汞。由於汞是高揮發性的金屬,在150 ℃的低溫就會變成氣體,所以燒煤時,其中99%的汞會變成蒸氣釋放到空氣中。不同的煤所含的汞量也不同。煤從開採到送去火力發電廠使用前,中間要經過清洗手續。經過清洗送到火力發電廠的煤,其中的汞含量已經少了37%,但是其熱產能也因此降低。換句話說,含汞越高,煤的生熱效能就越高。因此,每個火力發電廠所排放的汞污染量不盡相同,與使用什麼樣的煤也有關係。
污染途徑
二○一○年,全美國的火力發電廠排放了大約五萬八千磅的汞到空氣中,遠至距火力發電廠300英里(480公里)之外都還測得到污染。當然越靠近發電廠,污染程度就越嚴重。
汞蒸氣進入大氣中,隨著雨雪降落到地表,進入土壤及湖泊。而土壤中的汞之後一樣會被雨水沖刷,流進水溝、溪流、湖泊,最終都流入大海。到了海洋中就進入食物鏈。被污染的浮游生物被小魚吃,大魚再吃小魚,汞一直在體內累積,於是食物鏈越上層的水族,其體內的含汞量也就越高。美國聯邦食藥署FDA)這些年來已發出許多警告,其中一個是:兒童及孕婦勿食鯊魚(Shark)、箭魚(Swordfish)、鯖魚(King Mackerel)或方頭魚(Tilefish)等,因為這些魚體內被汞污染的程度很高。
更糟的是,在水中,微生物會把汞轉變為更毒的甲基汞(Methyl Mercury)。甲基汞一般用作種子的消毒劑、殺真菌劑及殺蟲劑。不只人類受害,也污染了環境,陸上野生動物也受波及。牠們無辜地喝下野外的水,神經系統和繁殖力因此受損。以目前排放污染的量來預估,到了二○五○年,海中甲基汞的量會增倍。
汞對人體的傷害
高劑量汞中毒會致命。低劑量汞中毒主要傷害人體中樞神經系統及腦,其次是消化系統,第三是免疫系統和肝、腎。
經由空氣吸入的汞有高達97.4%是來自火力發電廠排放的廢氣汞經呼吸系統進入體內後,80%會經由血液進入腎和腦,可停留數周至數月,造成各種急慢性病。
急性吸入汞中毒的情況:過量會腐蝕支氣管,導致呼吸系統衰竭,嚴重可致死。亦會傷中樞神經症狀包括顫抖、不安、失眠、失憶、頭痛認知能力減低,若是由於接觸汞氣體所造成的慢性中毒也會傷害神經系統,初期症狀為:虛弱、胃腸病繼而會有顫抖、行為改變、情緒激動、失憶、失眠、焦慮、憂鬱、神智失常、幻覺、妄想等狀況。兒童的症狀可能有:嚴重腳抽筋、煩躁、失眠、便秘、腹瀉、指尖痛等等。
食入性汞中毒,則多是因為吃了海鮮中的甲基汞,進入消化道損傷胃腸系統及腎其中有10%到40%會累積在腎中急性症狀有:腹痛、嘔吐、便血、頭暈、口中有金屬味等等。嚴重可致死。
慢性甲基汞中毒的情況比較普遍,主要傷害中樞神經系統,因甲基汞能很快速地通過血腦保護層(Blood brain barrier),停留腦中,造成各種急慢性病。早期症狀有:視力模糊、抑鬱,接下來可能引發耳聾、說話困難、眼視野縮小,亦可引起心血管疾病及癌症甲基汞會經由哺乳傳遞給嬰兒。汞中毒的孕婦所生嬰兒,可能會有中樞神經系統的問題,例如腦部發展遲緩、智障、耳聾、視野小、失明等等。美國疾病管制局作的全國性調查目前的生育期婦女(15到44歲)中,十二分之一的人其血中汞值超過嬰兒的安全標準。依此比例計算,則美國一年有三十二萬的新生兒可能會有因汞引起的發育問題。而且目前認為甲基汞對健康的傷害無法逆轉,慢性少量中毒可經驗尿測出。若是急性高量中毒,可經驗血測出。
如何減少污染
有辦法減少火力發電的廢氣污染嗎?可以,方法早已有了。一種是利用活性碳,一種是利用濕石灰。但是目前美國政府並沒有任何法規管制。所幸環保署(EPA)根據空氣潔淨法(Clean Air Act)目前正在進行中。根據 USEIA 20152,美國的火力發電廠數已從629所減至518所。而再生能源發電在二○○三年有741處,到了二○一三年已增至二二九九處。這個趨勢,已經很明顯地指出正確的方向是什麼了。
參考資料:
1. 美國毒素及病症登記處,ATSDR, The Agency for Toxic Substances and Disease registry. 屬美國疾病管制預防局 CDC 轄下
2. U.S. Energy Information Administration(USEIA). (2015). http://www.eia.gov
3. Gade, Divya, "Mercury Emissions from Coal-Fired Powerplants" (2015). Environmental Management & Risk Assessment (PH 560). Western Kentucky University. http://digitalcommons.wku.edu/pubh_560/4
4. David Coil, PhD, Erin McKittrick, M.S., Bretwood Higman, PhD, “Mercury from Coal”, http://www.groundtruthtrekking.org/Issues/AlaskaCoal/CoalMercury.html
5. “Mercury Pollution from Coal-fired Power Plants-A Dangerous Threat to People and Wildlife”. www.nwf.org/cleanairact
6. “Mercury Emissions from Coal-fired Power Plants”, Northeast States for Coordinated Air Use Management, October 2003. http://www.nescaum.org__
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