世上最致命的化学物(最了解金属毒性的专家)

一个研究金属起家,最了解金属毒性的专家,最后竟因为金属中毒死亡,这在我们看来就好像游泳健将死于溺水一样,是不可思议的事情。然而,这件惨案,切切实实发生在了上个世纪世界上最杰出的金属专家之一的,凯伦.维特哈恩身上。

世上最致命的化学物(最了解金属毒性的专家)(1)

1996年8月的一个午后,凯伦像往常一样在达特茅斯学院的实验室中埋头苦干,一切操作行云流水,防护工作也都很到位:防护服、橡胶手套一个不落,就在这时,有两滴试剂洒落到凯伦的手上,尽管穿戴着看似十分保险的硅胶手套,出于慎重考虑,她还是立刻将试剂瓶放到安全位置,并摘下手套用大量清水冲洗双手,整个过程不超过一分钟。由于凯伦没有发现什么异常,她在简单处理之后就继续自己的工作。

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不料,接下来的几周,凯伦开始出现走路不稳、视力严重下降、言语不清以及无法正常写字的各种问题,起初她还以为自己是过度劳累才会这样,然而情况在凯伦充分休息后并没有出现好转,反而严重恶化,身体各项指标都出现异常,最了解金属毒性的她这才明白过来——自己中毒了。

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果然,凯伦被送医检查后,发现她体内血液中汞含量已经是正常人的4000多倍!在基于对其头发中提取的试样检测,凯伦最初吸收了大约1400毫克的汞元素,她恍然大悟,原来罪魁祸首正是自己实验那天滴在手套上的两滴试剂——二甲基汞溶液。尽管医生竭力抢救,但凯伦的身体还是每况愈下,到了后来,她已经不省人事;在病床上昏迷了几个月后,1997年6月8日,科学家凯伦.维特哈恩就离开了人世。

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二甲基汞到底是何方神圣,怎么仅仅两滴,还只是滴在防护手套上,都能导致一个成年人在数月内走向了死亡呢?

这就不得不提到二甲基汞的重要组成元素——金属汞元素,汞是世界上已知在常温常压下唯一以液态形式存在的金属,俗称水银,呈闪亮的银白色,它的化学性质稳定,不会溶于酸性或碱性溶液。值得注意的是,汞蒸气是有剧毒的,而汞在常温下便可蒸发,所以汞直接被列为化学危险品之一。

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不仅是汞本身,它的诸多化合物同样带有毒性,二甲基汞就是其中之一。据中国生物化学网资料显示,二甲基汞是一种无色无味易燃易挥发、味带甜的金属汞的一种有机化合物,是目前化学界已知最毒的汞化合物——仅需0.1毫升便可致死,它的外文名字“Neurotoxin”译为“神经毒素”,源于希腊语“毒药、毒箭“的古老名称;这是因为二甲基汞在进入到人体后能迅速占领人的神经中枢,进而使人昏厥、神志不清,最后死亡。最为重要的一点是,二甲基汞能够迅速穿过橡胶、聚氯乙烯以及生胶材料制成的防护套,传统防护措施在它面前基本上是形同虚设。

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二甲基汞

这也正是科学家凯伦汞中毒的原因——仅仅十几秒,二甲基汞溶液就穿过了橡胶手套接触到了皮肤;再者,人体对二甲基汞这样的活跃有机化合物吸收率高达百分之一百,因此尽管凯伦立刻摘下手套处理并用清水冲洗,但这些却都是徒劳无功:二甲基汞溶液只能通过用泡沫、雾状水清洗、砂土掩埋以及二氧化碳吸收等方法消除,普通清水无法洗掉它,最多也只是稍微稀释一下它的浓度,并不能起到实际的作用,两滴(约0.2毫升,已经超过了致死量)二甲基汞全部进入凯伦体内。

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虽然二甲基汞渗透性很强,但它属于慢性毒素,在被人体吸收后大部分(约95%)会聚集在表层皮肤处,只有一少部分扩散到了血液中,这也是凯伦一开始并没有中毒现象的原因,却也是让凯伦被折磨致死的元凶。一开始的“潜伏”让她掉以轻心,但随着时间推移,具有极强脂溶性的二甲基汞慢慢聚集到60%都是脂肪的大脑区域,这时汞离子开始作祟,与蛋白质中其他成分结合使之失活,伴随着越来越多蛋白质“阵亡”,神经元也相继受损继而完全失效,最终,凯伦便在极大的痛苦折磨中失去了自己的生命。

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二甲基汞目前最广泛的用途是化学实验室中制备三甲基镓——一种主要是用来观察化学气相沉积的化合物。但是科学家凯伦当时并不是为此才研究二甲基汞。上个世纪中期,汞中毒的大型事件频发,1956年,日本水俣湾出现“怪病”,病患都表现出癫痫、口齿不清、手脚麻痹、走路不稳以及丧失视觉等症状,严重的晚期病人甚至还会像大海虾一样佝偻身躯、神经失常、不受控制地大笑喊叫,他们无一例外都很快走向了死亡。这件事后来被称作“水俣病”,是世界公认的“八大公害事件之一”。

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水俣病患者

后来经日本政府排查,引起水俣湾居民出现病症的,是当地一家化工厂排出的工业废水,而废水中含有大量用作催化剂的甲基汞,和二甲基汞类似,它也是汞的常见有机化合物。当地居民直接饮用被污染的水,再加上平时大量摄入被污染的鱼虾,人体内甲基汞的含量达到了阈值,便慢慢出现了病症,又因为每个人摄入汞元素含量不同,所以症状程度不尽相同。

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无独有偶,1971年,伊拉克也遭遇了类似的灾难。物资匮乏的伊拉克进口了大量大麦小麦的种子,但是分送到农民手里时,已经错过了种植季节,为了不造成更大的浪费,他们用甲基汞对这些种子进行杀菌,并做成面饼面向全国销售;不料,不久后伊拉克就爆发了全国性的汞中毒事件,据事后世界卫生组织统计,伊拉克事件造成约6500人中毒,超过460人死亡。

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正是这些汞中毒的惨案,引起了这位杰出的金属毒性研究专家凯伦的关注,只是她没想到的是,二甲基汞居然有如此恐怖的威力,如果她能在第一时间去就医,或许还能挽救自己的生命,可惜一时的粗心大意让她在症状严重之后才开始接受治疗,最后造就了这桩悲剧,也让世界化学界痛失了一位精英,实在令人惋惜。

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也许我们生活中没有机会接触二甲基汞这些危险化学品,但是这不代表我们可以掉以轻心,市面上的很多温度计仍然是灌注水银,也就是汞作为显示剂,切记要谨慎操作,放置时也要注意隐蔽,避免小孩子误食。谨小慎微才能最大程度避免悲剧的发生。

参考资料:

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作者:许墨元 校稿编辑:小宛

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