汞的特性、種類、來源及人體暴露汞的途徑與毒害機制

汞又稱為〝水銀〞，是常溫常壓下唯一能以液態形式存在的金屬，有輕微之揮發性。

汞依照其存在於環境中的型態可以分為元素汞(Hg⁰)、無機汞(包括 Hg⁺及 Hg²⁺)及有 機汞(主要為甲基、乙基及苯基汞)，三種型態各有不同的溶解度、化學反應性及毒 性特徵（Clarkson, 2002; Goldman and Shannon, 2001）。有機汞最常見的是甲基汞，

總汞即為元素汞、無機汞及甲基汞所組成。

由於地殼自然釋放汞蒸氣的作用，汞在環境中無所不在。元素汞有部分是來自於 地球本身，地殼本身約含有 0.5ppm 的汞，每克的土壤約含有 0.05μg 的元素汞，

因此地殼及海洋的排氣會釋放出元素汞，估計每年約有 2700~6000 噸的元素汞經 由此途徑釋放至生物圈。而石油的燃燒也會將元素汞釋放至環境中（ATSDR,

1999）。而其他的來源則包括水銀工廠、電鍍、實驗室、戶外油漆、氯的製造及使 用、牙科診所廢水、焚化場焚燒廢棄物（估計單一座焚化場每年排放出超過 5400 公斤的汞）（Maloney, 1998）、火藥製作、農藥的製造、殺菌劑的製造、挖礦、日 光燈的製造等等。

有機汞為一種汞的化合物，汞會與碳形成共價鍵結而形成有機汞。可分為兩類：

短鏈烷基（甲基、乙基、丙基）及長鏈烴基、烷基(苯基)。這些汞化合物以短鏈鍵 結毒性最為強烈，其中又以甲基汞為最。有機汞產生的主要原因是汞進入水體中 就會被細菌或藻類甲基、乙基或苯基化而變成有基汞，最常見的是甲基汞。由於 金屬會和蛋白質結合的特性使得大部分的魚體內都含有微量的汞，經由生物累積 及生物放大的效應使得大型的食肉性魚類幾乎都含有高濃度的甲基汞，因此食用 魚類是人類甲基汞暴露的主要來源（Clarkson et al., 1997; Dabeka et al., 2003; Dorea,

2004）。估計人體每日經由魚類或海鮮類的攝食而吸收了 2.3ng 各種型態的汞

（Goyer, 1996）。有機汞常被使用作殺蟲劑、防腐劑或殺菌劑，因此有機汞極易經 由這些途徑進入環境中抑制種子發芽、黴菌生長，因此常有誤食的事件發生。其 他人體暴露汞的來源包括補牙、藥物、化妝品、飲食等等。

由於有機汞分為長鏈跟短鏈形式，因此其在人體的代謝途徑也分成兩種：與長鏈 碳鍵結的有機汞進入人體內會迅速分解轉換成無機汞，因此其代謝途徑與毒性都 與無機汞極為相似;而與短鏈碳鍵結的有機汞其結構緊密，不易被分解。此外由於 有機汞親脂的特性並且能夠穿透血腦障壁（BBB）進而對神經系統造成毒性

（ATSDR, 1999），因此有機汞的毒性比元素汞及無機汞來得強烈。甲基汞進入人 體後會經由血液緩慢分佈到全身，然後沈積在肝臟、腎臟、血液、腦部、頭髮及 表皮。經研究顯示甲基汞的生物半衰期為 70~90 天（Gossel and Bricker, 1994; Rowe

（Hg²⁺），然後再還原成元素態。消化道對於有機汞的吸收能力較無機汞來得高，

因為有機汞的溶解能力較高。超過 90%的甲基汞是透過消化道所吸收，而無機汞 僅有 15%。

人體暴露元素汞（主要是汞蒸氣）主要是透過吸入的途徑，汞蒸氣具有高度脂溶 性，並經由肺部及口腔黏膜進入到血液中，他會穿透過細胞膜（包括血腦障壁及 胎盤障壁），並迅速地在血漿及紅血球之間分佈，有一小部分會進入血腦障壁，氧 化變成離子態然後與蛋白質中的硫氫基（-SH）結合，進而抑制酵素系統的活性及 細胞膜的變化，最終會對中樞神經系統造成影響。在細胞中元素汞會被過氧化氫 酶氧化成二價汞（Hg²⁺），而二價汞會與某些分子（如血紅素、還原態之麩胱甘呔

（glutathione）、蛋白質中殘留的半胱胺酸）之硫氫基形成共價鍵結，因此有汞暴 露情形的人，其體內還原態之麩胱甘呔的濃度通常較低（De Souza Queiroz et al., 1998）。元素汞排出體內的途徑主要是先轉換成離子態的形式，然後藉尿液及糞便 排出體外，大約有 40%的汞蒸氣是經由糞便排出（Engqvist, 1998）。