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1、案例一：水俣病,2015年9月21日,社会背景,1950年代以后的日本，推进以技术革新为中心的重化学工业化政策1955年至1973年日本経済飞速发展，60年代日本経済年增长率平均在10%以上経済高速发展期把提高生产力放在了首位,社会对环境保护问题关心甚少舆论：“使国民生活水平上升的経済发展造成的环境问题是无可避免的”出现水质和大气污染，发生水俣病等有害健康的事件高度経済发展确实提高了国民生活水平。但另一方面，畸形的経済发展造成的社会问题至今仍未解决,3,骨痛病Itai-itai disease,病因慢性Cd中毒健康损害引发中老年女性的骨软化症全身痛和骨折痛苦的呻吟地点富山県神通川流域原因企业三
2、井金属神岡矿业所（铅，锌的开采和冶炼）污染途径废水中的Cd污染土壤和农作物发病时期50年代中期至60年代多发影响范围确定患者数：187人（2003年）,4,四日市哮喘病Yokkaichi-asthma,病原物质硫氧化物（SO）健康损害大气中的二氧化硫（SO2）导致支气管哮喘慢性支气管炎，肺气肿地点三重県四日市原因企业大規模石油联合企业内家化学工厂污染途径原油燃烧产生二氧化硫污染大气患者出现时期1959年左右至70年代初始多发影响范围确定患者数：1738人,5,水俣病Minamata disease,由于大量摄入高浓度甲基汞污染的鱼导致神経系统中毒2次大规模爆发：1950年代1970年代中期左右
3、在水俣（八代海周边）1960年前后在新泻（阿賀野川流域）甲基汞在化学工場的反应容器内部做为副产物大量产生并大量排放于环境中,水俣病录像,1 日本水俣病总合研究中心2 国家环保部宣教中心,水俣病的发生,1908年日本氮肥株式会社成立1932年-1968年生产乙醛，从50年代到60年代初，乙醛的生产量剧增乙醛是生产聚氯乙烯树脂时重要的可塑剂甲基汞在乙醛的生产过程中作为副产物大量产生并直接排放入海(在由乙炔合成乙醛的过程中加入催化剂-无机汞生成的）在上述期间内从水俣湾排放至八代海的甲基汞（废水）总量为70-150吨，推定其中甲基汞至少为0.6-6吨由于大量摄入高浓度甲基汞污染的鱼导致神経系统中毒,2
4、次大规模爆发：1950年代1970年代中期左右在水俣（八代海周边）1960年前后在新泻（阿賀野川流域）,10,关于氮肥厂,水俣氮肥厂从二次世界大战前就是国内屈指可数的拥有先进技术的工厂1955年前后，日本使用的大部分甲醛生产于水俣氮肥工厂.水俣氮肥厂和其工作人员上交的固定资产税和市民税占水俣市总税收的50%以上1960年，水俣氮肥厂及其相关企业的从业人员占水俣市15岁以上从业人口的24%当时的水俣市不论在社会地位上还是経済上都依赖于水俣氮肥厂在水俣市，渔民的力量不论在政治上还是経済上都是很有限的,1968年为止的历史问題,1956年水俣病做为神経性疾病首次被国家认定1959年提出水俣病可能由甲
5、基汞引起最初怀疑水俣病的原因与工場排水有关，但很难证明其相关性政府是在正式発現水俣病患者12年后，即1968年，正式确认水俣病是由氮肥厂的废液导致研究耗时3年，解决政治问題耗时10年在此期间影响范围扩大未采取有効的措施在此期间第二次水俣病在新潟发生. 防治対策和预防意識欠缺,水俣病症状,神经系统损伤导致的神经症状四肢末端（手足）显著感觉障碍视野狭窄（双侧向心性视野狭窄）四肢运动障碍，行走障碍，平衡机能障碍（小脑性运动失调）眼球运动障碍语言障碍振颤、肌力低下、爪形手听力障碍症状严重程度与汞暴露水平相关，旧污染地区居民症状变化各异,甲基汞的毒性,甲基汞在体内与半胱氨酸结合生成甲基汞半胱氨酸复合物。
6、这种复合物与蛋氨酸结构相似，因此可通过氨基酸输送通道通过胎盘和血脑屏障、对胎儿造成机极强的神经毒性。,甲基汞形成及进入人体的机理,甲基汞进入血脑屏障,应对策略的错误,由于国家和氮肥厂不承认水俣病是由甲基汞造成的，致使生产甲醛的废水一直未停止排放。1958年，水俣氮肥厂提出的污染对策是把废水的排放方向从水俣湾改至水俣河。氮肥厂希望通过改变排水路线，利用大量的海水稀释废水，减小毒性。这一改变反而扩大了污染区域。从50年代末期到60年代初期，氮肥厂的甲醛产量剧增，导致1959年排放到海水中的甲基汞含量达到巅峰。1960年以后，向海水中排放的甲基汞减少。 1968年，甲醛生产停止，废水排放中止。,17
7、,氮肥厂乙醛生产量和甲基汞排放量的年际变化,乙醛产量,甲基汞排放量,水俣病的发生 推动了环境法制的变化法律和责任,环境政策的转变,1967年制定公害对策基本法健康优先原则制定环境标准，整顿排放标准和设施制定污染地区的公害防治计划1968年，政府发表公开声明水俣病是由氮肥厂排放的甲基汞导致的新潟水俣病的原因是昭和電工鹿瀬工厂的废水政府公开声明的要点1968年水俣氮肥工厂停产甲醛要解决补偿问题（实际这种解决只不过是开始)1971年：成立环境厅（2001年上升为环境省）,20,企業的法律責任,到60年代为止，防治生产活动造成环境污染导致健康损害的法制仍不健全。水俣病发生时，水俣氮肥工厂不承认水俣病的
8、发生与废水排放的关系。氮肥厂和相关企业也未采取相关的排水政策。1969年，熊本的水俣病患者起诉氮肥厂要求赔偿。工厂称对于做为副产物排放的甲基汞不知情，因此对于水俣病的发生没有责任。1973年，熊本地方法院判决水俣病的发生是氮肥厂的责任。工厂接受判决。化学工厂向场外排放废水时，首先要确保其安全性。如果不能确保安全，则必须停产。必须最大限度的保护居民的生命和健康安全。（判決文）,国家的責任,2004年，最高法院判定，水俣病影响范围扩大是国家和熊本省的责任。未被认定为水俣病的患者，氮肥厂和国家以及熊本县也应该给予赔偿（判決内容）可认定1959年末发生的危害居民健康的事件水俣病的原因是甲基汞，其发生源
9、是水俣氮肥工厂。熊本省未依法保护居民健康的行为是违法的。所以1960年以后发生的危害健康的水俣病事件是国家和省政府的责任。1959年制定了【公共用水保护法】和【工厂废水排放管理法】。法律的执行障碍很大，并未适用于水俣病。,水俣病受害者数,重症 - (主要在50年代，水俣)例：1956年最初発見的88例中，12人在确诊100日内死亡，幸存者为重度伤残。国家认定患者（获原因企業赔偿者）: 熊本，鹿儿島，新潟2960至今幸存者 700余名 具有认定标准部分症状者（可能在某种程度上暴露于甲基汞中）享受免费医疗者 約 28,600胎児性水俣病患者: 6470年代中期后无新发患者,23,被害者補償制,無過
10、失損害賠償責任（1972年）原因企业有意或过失造成的环境和大气污染，都要负赔偿责任一般很难证明损害是原因企业的过失造成公害健康被害補償法（1974年，1987年）不经过裁判也可以接受受害补偿补偿对象为接受公害病的认定者补偿费用由原因企业承担,等SOx汚染等,水俣病认定标准,必须项目有食用甲基汞污染的鱼贝类经历四肢末端先发（从手 、足向中心发展）的感觉障碍合并下列症状中的其中一个小脑性运动失调 （手足无法自主运动）平衡机能障碍双侧向心性视野狭窄其他,25,认定和未认定患者,2008 March,水俣湾周边由于水俣病发生的损失和解决费用比较,解决费用 每年1亿2300万日元 （为防止氮肥厂公害的年
11、平均投资额）损失费用 每年126亿3100万元 其中： 健康损失 76亿7100万元 （向患者支付赔偿的年均支出额） 环境污染损失 42亿7100万元 （水俣湾疏浚事业年均支出额） 渔业损失 6亿8900万元 （渔业损失偿还年均支出额） （環境庁日本公害経験1991，1997）,环境的恢复（修复）,Restoration ofEnvironment,28,Environmental restoration of Minamata Bay,The anti-pollution project was started in 1977 and completed in 1990. Of the to
12、tal cost 48.5 billion yen, more than 30.5 billion yen was paid by Chisso, and the remainder by the central and Kumamoto prefecture government.,29,Minamata Bay Anti-Pollution Projectoperations to confine the bottom sediment polluted with high concentrations of mercury,The amount of mercury has been e
13、stimated as 70 to 150 tons accumulated in Minamata bay.The mercury contaminated sediment extended to 209 ha at concentrations of 25 ppm or higher and was deposited up to 4 m on bottom of the bay.The most heavily polluted area of the bay (c.a. 58 ha) was reclaimed, and the sludge was dredged from mod
14、erately polluted area (151 ha) with mercury at 25 ppm or higher and confined in the reclaimed area.,30,Mercury concentration of fish in Minamata Bay,費用,在无法去除废水中水银的时代应该采取怎样的对策？1966年，当很多居民健康受到危害的时候，工厂停业并引进了污水处理系统防治公害所需费用小于补偿费用,単位：年間億円,最高法院的新判决,2004年10月最高法院认可了在关西诉讼中提出的 “幅度很宽的判断条件“ 申请认定水俣病的患者人数激增2005年10
15、月未被认定者团体以国家、县和氮肥厂作 为对象提起诉讼2009年9月 民间团体在不知火海沿岸进行健康调查,政治解决后的新救济政策,2005年与水俣病问题相关的恳谈会执政党水俣病组织计划小组（PT）的救济政策基本框架是：以四肢末梢神经感觉障碍为基准，确定认定对象按此基准不能完全使需要认定者得到认定，执政党PT正在制定对需要救济和补偿的被害者长久有效的基准框架。,水俣病受害者救济及水俣病问题解决相关的特别措施法,2009年7月 作为法律得以颁布目的：为了使受害者得到救助、使地域的纷争得到终结、使水俣问题得到最终解决实现：1. 与受害者团体达成协议 2. 建立氮肥厂分厂，完成患者补偿，发展氮肥事业,关
16、于汞,汞污染在世界各地分布较广,美洲、欧洲、亚洲和非洲都出现了汞污染问题,甚至人迹稀少的北极也在受到汞污染的威胁。我国的汞污染主要集中于贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁和重庆等地。目前国内外有关环境汞污染的研究主要是针对氯碱生产、金矿开采、燃煤电厂等汞污染源开展的,实际上汞污染源类型很多,因此环境汞污染状况十分令人堪忧。我国汞污染研究基本处于刚刚起步阶段,严重滞后于国际环境形势发展需要,今后除了应加强基础研究工作,还要对重要汞污染地区污染状况、机制、环境效应开展研究,以全面掌握我国汞污染的来源、汞污染源分布以及环境汞污染现状。,世界范围水银污染地区分布,巴 西,坦桑尼亚,尼加拉瓜,柬埔寨,印度尼西
17、亚,蒙古,斯洛文尼亚,哈萨克斯坦,基础、临床、国际合作,汞污染现在已成为全球关注的重要问题国际上已开始采取各种措施控制汞污染 中国汞排放引起全球关注：具有局地和全球影响,45,汞污染问题突出,汞（Hg）是环境中毒性最强的重金属之一，尤其是甲基汞（MeHg）可以通过水生食物链富集放大，对人和动物的中枢神经系统产生危害。 贵州省汞资源丰富，汞金属储量88000t，占全国总储量近80%。境内汞矿开采、冶炼历史长达630年。 由于汞矿开采及冶炼、燃煤汞、化工企业汞排放等造成土壤、水体的严重汞污染。贵州省汞污染形势严峻，万山矿区、务川矿区、清镇等地区汞污染十分严重。 贵州汞矿采冶、汞化工工业都地处长江流
18、域上游的乌江干流和洞庭湖水系。废渣、废水和被汞污染土壤中汞的不断排入、渗出，进入河水，不断迁移，将会对长江、珠江及三峡库区水质带来影响。迫切需要对重点区域的汞污染进行有效的污染控制管理和治理。,汞的排放源,汞的排放来自于自然源和人为源两个部分:自然源包括：火山活动、自然风化、土壤排放和植被释放等。人为源排放: 因人类活动引起的汞排放矿山、工业、废物处理等引起的汞排放汞的使用物质当中含有汞杂质,47,Mercury Cycle on the Earth(annual amount),600,000,000 tCrust,56,000,000 tOcean Water,汞在环境中存在的形态,纯净物
19、：元素汞或金属汞（表示为Hg(0)或Hg0）。自然界中很少发现纯净的、液态金属形式的汞。 化合物：一价（monovalent）和二价（divalent）无机汞化合物：有HgS、HgO、HgCl2，统称为汞盐；有机汞化合物：有二甲基汞、苯基汞、乙基汞和甲基汞等。目前环境中最普遍的有机汞化合物是甲基汞。具有生物累积性和生物扩大性（bioaccumulate and biomagnify）,在环境中自然存在的各种形式的汞，在某些微生物和自然作用下能够相互转化。金属汞HgS HgCl2甲基汞不同形式的汞由于其化学特性不同，导致对环境的意义不同。主要的差异毒性大小和暴露途径以及暴露程度、传输距离远近、受
20、控制设备捕获的多少。,50,环境中的甲基汞,汞源于自然环境中人为的或天然的永久存在的物质无机汞在水环境中通过细菌作用形成甲基汞甲基汞通过水系生物食物链被浓缩人和野生动物通过使用鱼和海洋生物摄入甲基汞发育中胎儿的神经系统容易收到甲基汞毒性的影响，所以孕妇是对甲基汞最敏感的集团,51,水生生物食物链导致甲基汞浓缩,甲基汞通过海洋生物食物链被浓缩1万至10倍鳟鱼等大型食肉类鱼，长寿鱼，深海鱼，海洋哺乳动物类等体内甲基汞含量相对较高甲基汞通过鳃和皮肤吸收,52,毛发水银,毛发中的水银约90%是甲基汞体内的甲基汞大部分来自食物中的鱼类和贝类从毛发水银浓度可推测甲基汞的平均摄入量甲基汞平均一周摄入量mg/
21、kg-bw = 0.74毛发水银浓度 ppm例:毛发水银浓度 2.7 ppm 时平均一周摄入量是 2.7 0.74 = 2.0 mg/kg-bw.,大气中的汞主要源于化石燃料燃烧，尤其是煤炭的燃烧，包括各种燃煤工业锅炉、废物燃烧、水银法氯碱生产、水泥生产、有色金属生产，钢铁生产等。燃煤电厂是大气中全球汞排放的最大的源（Pacyna and Pacyna,2000）。,全球排放量中亚洲占最大份额亚洲份额中，中国最大,汞污染的环境影响和损害,汞的毒性取决于它的化学形式，但总的来说它能在一个微小剂量下对人体健康造成损害，并且会通过影响微生物作用对环境造成损害。汞污染的持久性，生物累积性和生物扩大性，
22、使得汞对人体健康和环境的损害具有很大影响。汞在环境中可通过大气和河流/洋流两种介质长距离传输，其长距离传输和远距离沉降特征，使得汞的局地排放可能造成跨界污染，成为区域性问题，甚至对整个全球环境都可能造成影响，成为全球问题环境与气候研究项目组（Environment and Climate Research Programme）的研究表明，汞参与了半球循环甚至全球循环。1,大气中的汞,不同形态的汞在不同的环境介质当中或在不同环境介质之间的输送距离不同。吸附在大颗粒物上的汞和汞化合物会在排放源周围的附近沉降到陆地和水体中；元素汞蒸汽则会在半球范围内传送，使得汞排放成为一个全球问题；无机汞化合物比元
23、素汞具有更短的大气中的生命周期，它在大气中比元素汞沉降的速度快；元素汞转化为无机汞形态，是环境中最重要的去除途径。,控制设备对不同形态的的汞 捕获率不同无机汞化合物的排放(如氯化汞)能被某些控制设备很好地捕获（比如湿法洗涤器），元素汞对绝大多数的控制设备捕获率都很低。研究污染源排放的总汞中汞的形态分布，有助于进一步了解不同污染源造成损害的程度，不同污染源对局地环境的影响程度，进一步发展更有效的汞控制技术。,大气中的汞,汞排放可能对全球产生影响,全球汞浓度中的很大一部分来源于几十年的人为排放的累积（US EPA 1997b;Munthe.,et al.,2001 2001）一些研究表明：除局地排
24、放源外，在很多地区，全球大气中的汞的背景的浓度对当地汞浓度的贡献率很大；同样，任何一个局地的排放源又最终贡献于汞的全球背景浓度 （即生物圈当中全球的汞浓度）。相关研究也表明：任何一个大陆的排放会对在另一个大陆的沉降有所贡献。例如，根据EMEP/MSC-E(UNEP,2002)洲际(大陆之间的)汞输送模拟，沉降到美国的人为汞的排放超过50是来自外部的源。类似的，欧洲和亚洲地区的人为排放的汞的沉降当中，外部的源的贡献率估计分别是20和15左右。中国的汞排放也存在着潜在的全球影响。,汞在环境中的浓度已经对人体和野生动物造成健康风险。 目前，汞已经以不同的浓度出现在全球不同的环境介质和食物当中，对人类
25、和野生动物产生了负面的影响。在19992000年，美国对一个由1700个妇女（1649岁）组成的典型组的研究发现，大约有8的妇女的血液和头发当中的汞浓度超过美国EPA相应的参照剂量（UNEP,2002）。,汞污染已经成为全球环境问题,中国是用汞的世界大户,根据UNEP和国内部分研究的推算，从“目的性使用汞”的角度，中国是目前世界上的用汞大国。1995年的用汞总量为1504吨，2000年为1200吨左右，尽管5年内下降了20，但在世界范围内，汞的用量也在逐年下降，且降幅大于我国， 美国与1991年相比，1993年和1996年的用汞量分别减少了21.5%和47.7%；印度在从1993年到2000年
26、的七年内，用汞量削减近50；菲律宾连续3年将汞的用量平均削减率控制在40以上因此我国的用汞量占世界用汞总量比重在上升，由1995年占世界同期产量的24.66%45.58%上升到2000年占世界产量的50以上（沈英娃等,2004）。,1980-2007年中国燃煤向大气中的汞排放量,汞污染已经成为全球环境问题,国际上很多国家把汞作为高优先级控制对象，采取了很多控制措施,中国汞排放量巨大，造成的污染和损害引起全球关注,中国尚未制定有效的战略与政策，也缺乏相关研究支持,中国的现状,汞排放清单不完善中国已有的汞排放清单的仅限于对燃煤排放清单的初步研究，对其他燃用化石燃料、生产过程当中使用含汞杂质物质、以
27、及目的性使用汞导致的汞排放没有进行估算相应基础科学、控制技术的使用和研究有限国内目前汞污染控制技术的研究有限，大气汞污染控制技术处于初期阶段，主要集中在燃煤烟气中汞形态分布和汞的特性研究，以及相关的烟气汞控制技术介绍等 尚无基本的经济分析提供决策基础 。 尚未开展全面的汞污染控制战略和技术政策研究,中国制定和实施了相关的汞在环境介质的标准以及控制污染排放方面的法规条例，但这些标准着重于环境标准和末端标准，缺乏在含汞产品方面和职业健康等方面的标准。目前与汞相关的环境标准主要包括等在内的18个相关标准，但是对日常生活和生产中含汞的产品或者工艺却缺少有关的法规和标准，比如油漆和涂料、牙科汞齐、汞灯、
28、杀虫剂、特殊纸涂层、医药和化妆品等方面，也缺乏对职业健康方面的标准尚缺乏配套政策措施来保证相关法律法规的有效实施。 我国 1995年用汞量最大的行业是电池行业，年用汞量在500吨以上（沈英娃等,2004）。根据1997年12月31日中国轻工总会等9部委局联合发出的关于限制电池产品汞含量的通知，自2001年1月1日起，禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池，到2002年1月1日禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量0.025%的电池，但是各种规定中对保证达到这些规定的具体措施体现的不够，缺少监测、监督管理办法，也缺乏产汞和用汞许可证制度。,今后除了应加强基础研究工作,还要对重要汞污染地区污染状况、机制、环境效应开展研究,以全面掌握我国汞污染的来源、汞污染源分布以及环境汞污染现状。急需出台配套政策措施来保证相关法律法规的有效实施。,水俣病的发生和发展对环境科学起到什么推动作用？水俣病的社会影响有哪些？给我们什么启迪和教训？,
