研究首次绘制*人群汞摄入健康风险地图

4月2日，华东师范大学地理学院的舒炯教授及其合作者在《自然通讯》在线发表了一篇题为“中国大气汞排放的省际健康影响”的研究论文。这项研究首次建立了一套方法来描述从经济活动到人群健康风险的汞生物地球化学循环链。利用这种方法，研究小组首次绘制了*汞摄入和暴露的健康风险图，并从多个角度讨论了各地区健康风险的来源。最后，发现区域间贸易显著改变了中国人的健康风险。该研究为加强中国区域合作和从多角度实施《汞问题水俣公约》提供了新思路。

汞(俗称汞)是唯一在常温常压下以液体形式存在的金属，在常温下可以蒸发。化石燃料燃烧和有色金属冶炼等人类活动都会向大气中排放汞。大气中的汞随着大气循环向全球迁移，被认为是一种全球持久性有毒污染物。大气中的汞也将随着降水和其他过程进入陆地和海洋生态系统，并在食物链中积累。自20世纪中叶以来，食物链中的甲基汞暴露对人类健康产生了影响。例如，日本水俣的汞污染事件是由工业废水排放污染引起的首个公害疾病。结果，日本至少有50，000人受到不同程度的影响，已确认2，000多例水俣病。严重的病例包括脑损伤和瘫痪。为此，全世界100多个国家和地区签署了《水俣公约》，并制定了汞排放限制清单。该公约于2017年8月生效，旨在减少全球汞污染造成的健康和生态风险。在执行《全球汞公约》的背景下，如何从多个角度控制汞非常重要。

新耦合技术呈现汞摄入健康风险图

舒炯教授团队的研究将多区域投入产出模型、大气汞排放清单汇编、大气化学迁移模型、食物汞浓度响应关系、人群汞摄入清单汇编和汞暴露健康风险评估模型相结合，首次建立了一套描述经济活动对人群健康风险的汞生物地球化学循环链方法。在流通链中，最终消费和初始投入等经济活动驱动工业生产。工业生产排放的汞进入大气，并经历迁移、沉淀、富集、甲基化、摄入接触和健康影响等过程。该方法可用于评估人类经济活动如何影响汞暴露对人类健康的风险。

舒炯教授的团队在2010年首次使用这种方法展示了*汞摄入和暴露的健康风险图。风险图显示了2010年不同地区因汞摄入暴露导致的胎儿智商损失和与汞相关的成人心脏病死亡。

区域间贸易促进大气汞的省际健康效应

研究小组对人群中汞暴露的健康风险进行了来源分析，发现不同视角的省际影响具有不同的特点。总体而言，该国约一半的汞暴露健康风险来自不同地区生产活动中汞排放的跨省大气能量传输。在大气输电的基础上，区域贸易进一步促进了大气汞的跨省健康影响。例如，与大气输电相比，不同地区的消费活动和初期投资活动分别导致了全国数百例与汞有关的心脏病死亡。从区域角度来看，京津地区、中部沿海和南部沿海作为消费者，对其他地区的健康风险的影响要比作为生产者的影响大得多，因为这些经济发达地区主要位于中国经济供应链的下游消费环节，它们主要被消费者用来消费上游提供的产品和服务。同样，东北和西北地区作为初始投资者对其他地区健康风险的影响要比作为生产者的影响大得多，因为这些资源丰富的地区主要位于中国经济供应链的上游初始投入环节，它们主要被用作投资者为下游生产投入产品和服务。

研究人员发现，摄入海鱼、淡水鱼、大米等食物是*最重要的汞暴露途径。这些食物主要产于中国东南部的水稻种植区和鱼类生产区，在本研究中它们被称为敏感区。该研究进一步发现，最终消费驱动的产品区域间贸易使汞从敏感地区(东南沿海地区)转移到非敏感地区(西北内陆地区)，并最终防止一部分国民失去人均胎儿智商和与汞相关的心脏病死亡。然而，由初始投入驱动的区域间产品贸易使得汞从非敏感地区(北部地区)转移到敏感地区(南部地区)。

区域间贸易的重要作用揭示了汞风险可追溯性和相关有针对性的政策制定在经济供应链不同环节的重要性，其中贸易合作尤为重要。根据不同的区域来源，可以从不同的角度制定相应的控制措施。例如，山东和河南可以优先考虑生产中的控制措施(如提高能效和安装除汞设备)，而北京和天津、中部沿海和南部沿海地区可以优先考虑消费中的控制措施(如改变消费者的消费习惯和推广消费税)。对于山西、内蒙古和陕西，初始投入的控制措施将更加有效(如改变投资、贷款和补贴策略)。就贸易合作而言，研究表明，上海、浙江和广东作为最终消费者，可以向其上游贸易伙伴地区(如河南和甘肃)作为直接排放者转让先进技术和资本，山西和内蒙古作为初始投资者，也可以向其下游贸易伙伴地区(如甘肃和云南)作为直接排放者转让先进技术和资本，从而减少这些最终消费者和初始投资者通过区域间贸易转移的风险。

专家认为，尽管该研究量化了健康风险，但中国的总体汞暴露水平仍处于相对安全的水平，但潜在风险依然存在。同时，中国也是世界上最大的大气汞排放国，风险变化不容忽视。在中国，有效和有针对性的汞控制战略尤为重要。因此，研究人员建议从多个角度制定控制措施，并加强区域间的合作，以达到更好的控制效果。

据悉，这项工作是华东师范大学、北京师范大学、伦敦大学学院、广东工业大学、北京大学和南京大学合作的结果。华东师范大学是第一个完成这项研究的单位。华东师范大学地理学院博士后陈龙是本文的第一作者。华东师范大学地理学院的舒炯教授、北京师范大学的梁赛教授、伦敦大学学院的米芝罘博士和广东工业大学的杨志峰院士是本文的合著者。该研究由国家自然科学基金资助，华东师范大学高性能计算中心资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-09080-6