《Journal of Environmental Management》：Temporal dynamics of mercury exposure and associated health and economic burdens in China
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中国人群汞暴露水平呈长期下降趋势，空间热点范围缩小，但人口老龄化和饮食结构变化导致心血管疾病死亡率上升，汞相关经济负担三倍增长。
颜美琳|吴一雪|吴青茹|董照民|牛晨月|李欣|沈先宝|姚志良
北京工商大学环境科学与工程学院，中国北京102488
摘要
汞是一种全球性高毒性污染物，与神经发育障碍和心血管疾病风险密切相关。然而，尽管中国是世界上最大的人为汞排放国，但目前仍缺乏系统的人体生物监测数据来评估长期暴露对健康的影响。本研究通过整合全国范围内的生物监测数据集（来自158篇文献）和机器学习模型，首次对中国人体汞暴露的时间趋势及其相关的健康和经济负担进行了全面评估。根据研究结果，人体头发中的甲基汞（MeHg）浓度从2002-2005年的0.257 μg/g下降到2014-2017年的0.194 μg/g，随后在2018-2021年略有回升至0.212 μg/g。空间上的污染热点区域有所减少，表明汞控制工作取得了显著进展。虽然甲基汞导致的智商（IQ）下降趋势有所减缓，但由于基础心血管风险的增加以及人口老龄化和饮食结构的改变，急性心肌梗死死亡率上升，这进一步威胁了控制效果。因此，虽然绝对经济损失有所增加，但其占国内生产总值的比例却下降了。这些发现既凸显了中国在汞风险管理方面的成就，也揭示了新出现的挑战，并为评估《水俣公约》的实施情况以及制定国家和全球层面的汞控制策略提供了定量依据。
引言
汞是一种全球性、持久性且高毒性的污染物，对公共卫生构成重大威胁。世界卫生组织将汞列为十大主要关注的化学物质或化学物质组之一（世界卫生组织，2016年）。汞以多种化学形式存在，包括元素汞、无机汞和有机汞（如甲基汞MeHg）。在普通人群中，甲基汞因其在水生食物链中的生物累积和通过饮食摄入的主要暴露途径而具有最高的生物学相关性。研究表明，甲基汞与神经发育障碍有关，并且也与心血管疾病相关（Cariccio等人，2019年；Hu等人，2021年）。例如，在中国，2010年约有7360例致命心脏病死亡病例与甲基汞暴露有关（Chen等人，2019年）。联合国环境规划署2018年的《全球汞评估》指出，几乎所有人都会暴露在某种程度的汞环境中（联合国环境规划署，2019年），即使低水平的暴露也可能导致不良健康后果（Karagas等人，2012年；Feng等人，2020年）。
自20世纪中叶以来，采矿和煤炭燃烧等大规模工业活动导致了全球范围内的严重汞污染。在中国，快速的工业化加上有限的环境控制措施导致汞排放量从1978年的147吨增加到2010年的538吨（Wu等人，2016年；Zhang等人，2015年）。中国的汞污染还存在明显的区域差异，东部工业带和西南部地区由于历史上的采矿活动而成为高风险区域（Wu等人，2016年）。过去几十年里，全球范围内（包括中国，这个世界最大的人为汞排放国）采取了大量措施来减少汞排放（联合国环境规划署，2019年）。2011年，中国启动了控制燃煤电厂汞排放的试点项目（Xu等人，2020年）。2017年生效的《水俣公约》进一步加强了国际社会保护人类健康和环境免受人为汞污染的承诺（联合国环境规划署，2013年）。这些政策干预措施从根本上改变了全球的汞排放情况和环境暴露状况。与此相应，汞排放量和环境浓度均有所下降（Cui等人，2025年）。2013年至2017年间，中国通过针对性控制措施减少了约127吨的人为汞排放（Liu等人，2019年）。食物链中的汞含量也有所下降：据报道，中国鱼类的平均汞含量从1980年到2014年下降了70%（Zhang等人，2022年），整个食品中的汞浓度在1980年至2021年间也有所下降（Qing等人，2022年）。同时，多个国家的人体生物监测研究也记录到人体汞暴露水平的下降（Birch等人，2014年；Lundh等人，2016年；Seo等人，2021年；Vogel等人，2021年；?erná等人，2012年；Abass等人，2018年；Long等人，2021年）。然而，中国是否也出现了类似的人体汞暴露长期和全国范围的下降趋势，目前仍不明确。
尽管有报道称环境和人体汞指标有所下降，但中国缺乏全面、长期和系统的人体生物监测数据。在缺乏系统监测计划的情况下，基于文献的综合分析成为整合分散证据的宝贵手段（Sharma等人，2021年）。一项涵盖1966年至2015年间发表的研究的全球综述显示亚洲人群的全血汞水平有所下降，但其中仅纳入了40项中国相关研究（Sharma等人，2019年）。迄今为止，仅有三项基于文献的研究评估了中国人群的汞暴露情况，且样本量都相对有限（Li等人，2019年；He等人，2021年）。例如，He等人基于28篇文献发现，1970年代至2010年代尿液中的汞含量逐渐下降（He等人，2021年）。然而，现有证据在暴露指标和人群亚组之间仍然分散，限制了时间和空间上的可比性。因此，中国汞控制政策对人群健康风险及健康经济效益的量化评估仍不充分。此外，尽管2011年至2015年间实施的燃煤电厂改造措施显示出可测量的健康效益（Li等人，2020年），但尚未有研究系统地评估全国范围内汞相关健康影响的长期变化。解决这些空白对于基于证据的政策制定至关重要，特别是在评估和指导《水俣公约》实施方面。
本研究首次对中国人体汞暴露的时间趋势及其相关的健康和经济影响进行了全国性的、长期的、综合评估。通过整合广泛的生物监测证据，并将暴露动态与主要政策干预措施明确联系起来，该分析为评估中国汞控制策略和《水俣公约》的有效性提供了关键证据。这些发现为未来的汞管理、公共卫生保护和国际政策制定提供了及时的见解。
文献搜索策略和数据提取
我们根据系统评价和荟萃分析的优先报告条目（PRISMA）指南，对中国人群中总汞（THg）和甲基汞（MeHg）的测量浓度进行了全面的数据收集。PRISMA流程图见图S1。2025年8月，我们使用以下关键词组合在Web of Science和PubMed数据库中进行了广泛搜索：“mercury”、“methylmercury”、“hair”、“blood”和“China”。
汞暴露水平的时间趋势
从这两个数据库中共检索到1349篇文献。经过严格筛选和审查后，我们最终纳入了158篇文章，从中提取并分析了370个人体生物样本中的汞测量数据（总样本量：112,409人）。表S6展示了这158项研究的特征。具体来说，71项研究测量了头发中的汞含量，83项研究测量了血液中的汞含量，23项研究测量了尿液中的汞含量，为我们提供了丰富多样的数据集。
讨论
本研究首次提供了中国人体汞暴露长期下降及其相关健康风险的综合证据。我们发现，1991年至2021年间，中国人群的汞暴露水平显著下降，这一趋势在头发、血液和尿液生物标志物中均得到了一致体现。从空间上看，污染热点区域逐渐减少，近年来仅剩下少数几个集中区域。虽然甲基汞导致的智商下降趋势有所减缓，
结论
这项全国性的综合分析表明，过去三十年中国人体汞暴露量大幅下降，反映了排放控制和食品安全政策的有效性。然而，人口老龄化和饮食结构的变化继续影响着健康负担，导致相应的健康影响出现差异。中国的经验既凸显了汞风险管理的成就，也揭示了新出现的挑战。
作者贡献声明
颜美琳：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学设计、数据分析、概念构建。吴一雪：撰写 – 初稿撰写、数据可视化、资源协调、数据分析、方法学设计。吴青茹：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、方法学设计。董照民：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、资金筹措。牛晨月：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化。李欣：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（编号：42222710）的支持。
