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重金属对人体的危害

重金属对人体的危害

一、什么叫重金属

重金属指比重大于4或5的金属,约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。

从环境污染方面,重金属是指汞、镉、铅以及“类金属”-----砷等生物毒性显著的重金属。对人体毒害最大的有5种:铅、汞、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。

二、废水中重金属的来源

1.铅的来源。

水体中的铅一般来自于冶炼、制造和使用铅制品的工矿企业,尤其是来自有色金属冶炼过程中所排出的含铅废水、废气和废渣。铅常被用作原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水(pH<3)铅浓度最高,电镀废液产生的废水铅浓度也很高。

 

2.镉的来源。

镉是一种灰白色的金属,自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层,具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点,因此工业上90%的福用于电镀颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业,含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、电镀、纺织印染等行业的生产过程中。

 

3.汞的来源。

汞俗称水银,是地壳中相当稀少的一种元素。但是当今社会人类活动很大程度上造成了水体汞污染。水体中汞污染主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水以及废旧医疗器械的处置。除此之外,节能灯和荧光灯的废弃也会带来汞污染。中国就是全球汞使用量和排放量最大的国家。

 

4.砷的来源

砷污染的主要来源为:(1)砷化物的开采和冶炼。特别是在我国流传广泛的土法炼砷,常造成砷对环境的持续污染;(2)在某些有色金属的开发和冶炼中,常常有或多或少的砷化物排出,污染周围环境;(3)砷化物的广泛利用,如含砷农药的生产和使用,又如作为玻璃、木材、制革、纺织、化工、陶器、颜料、化肥等工业的原材料,均增加了环境中的砷污染量;(4)煤的燃烧,可致不同程度的砷污染。

 

5.铜的来源

铜的化合物以一价或二价状态存在。在天然水中,溶解的铜量随pH值的升高而降低。在冶炼、金属加工、机器制造、有机合成及其他工业的废水中都含有铜,其中以金属加工、电镀工厂所排废水含铜量最高,每升废水含铜几十至几百毫克。这种废水排入水体,会影响水的质量。水中铜含量达0.01毫克/升时,对水体自净有明显的抑制作用;超过 3.0毫克/,会产生异味;超过15毫克/升,就无法饮用。若用含铜废水灌溉农田,铜在土壤和农作物中累积,会造成农作物特别是水稻和大麦生长不良,并会污染粮食籽粒。灌溉水中硫酸铜对水稻危害的临界浓度为 0.6毫克/升。铜对水生生物的毒性很大,有人认为铜对鱼类毒性浓度始于0.002毫克/,但一般认为水体含铜0.01毫克/升对鱼类是安全的。在一些小河中,曾发生铜污染引起水生生物的急性中毒事件;在海岸和港湾地区,曾发生铜污染引起牡蛎肉变绿的事件。

 

6.锌的来源

   锌是一种浅灰色的过渡金属,是仅次于铁、铜、铝的第四“常见”金属,由于形、色类似铅,故也称亚铅,制取方法多样,其中电解法提取纯度最高。锌的主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机合成和造纸等工业的排放。除此之外,汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物,工业废水中锌常以锌的羟络合物存在。

 

7.锰的来源

    锰的用途非常广泛,几乎涉及到人类生活的方方面面。在工业生产中,锰接触的机会主要是锰矿的开采、干燥、磨粉、过筛混料和包装时产生的锰尘。在钢铁工业中,锰是居于铁之后第二位重要金属元素,几乎90%以上的锰消耗于钢铁工业。随着科学技术的进步,锰在其他方面的用途也越来越广泛。如电子工业上软磁铁氧化体的应用。在汽车工业中广泛使用的取代四乙基铅的MMT,使人类接触锰的机会增多,从而增加了潜在锰中毒的危险。

 

8.镍的来源。

    废水中镍的来源废水中的镍主要以二价离子存在,比如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多,其中主要是电镀业,此外,采矿、冶金、石油化工、纺织等工业,以及钢铁厂、印刷等行业排放的废水中也含有镍。

 

三、重金属对人体的危害

1.铅对人体的危害

    铅是重金属污染中毒性较大的一种,一旦进入人体将很难排除。能直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经系统,可造成先天智力低下;对老年人会造成痴呆等。 另外还有致癌、致突变作用。慢性铅中毒表现为贫血、神经衰弱、神经炎、头昏、头痛、乏力和消化系统症状,如腹痛、腹泻或便秘等。儿童较成人敏感,过量铅可影响生长发育,导致智力低下。铅还可干扰免疫系统功能。

2.镉对人体的危害

    进入人体的镉主要蓄积于肾脏和肝脏(分别约占全身蓄积量的1/2和1/6),损害肾、肝、骨骼和消化系统,特别是肾小管的损害,使再吸收发生障碍,可出现蛋白尿氨基酸尿和糖尿。镉对体内巯基酶有较强的抑制作用。镉还可使骨钙析出,使钙从尿排出,引起负钙平衡,导致骨质疏松。有研究表明,镉及其化合物对动物和人有一定的致癌、致畸和致突变的作用。

 

3.汞对人体的危害

    甲基汞主要侵犯神经系统,特别对中枢神经系统的危害极大,以肝、肾、脑组织含量最多,会导致注意力缺陷,语言和记忆障碍,运动及感觉能力的下降等。甲基汞具有亲脂性,与体内巯基的亲和力强,干扰蛋白质和酶的生化功能。慢性汞中毒主要表现为神经系统症状,会导致永久性的损伤。 

 

4.砷对人体的危害

    砷是砒霜的组分之一,有剧毒,会致人迅速死亡。长期接触少量,会导致慢性中毒。另外还有致癌性。砷可与细胞中含巯基的酶结合,抑制细胞氧化过程,还能麻痹血管运动中枢,使毛细血管麻痹、扩张及通透性增高。急性砷化物中毒多见于砷化物污染食品或饮水。临床表现为“急性肠胃炎”较多。重症可出现休克,肝脏损害,甚至死于中毒性心肌损害。砷矿冶炼以及三氧化二砷生产工人以及因大气、饮水因长期受砷污染、或长期服用砷剂等可发生慢性砷中毒。突出表现为皮肤色素沉着、角化过度或疣状增生,也可表现为白细胞减少或者贫血。长期接触砷化物可致皮肤癌或肺癌。

 

5.铜对人体的危害

铜是人体所需的微量元素,当人体铜摄入量不足时可引起缺乏病,但摄入过量却又可能造成中毒,包括急性铜中毒、肝豆状核变性、儿童肝内胆汁淤积等病症。急性铜中毒是由于偶然摄入过量铜而发病,如大量饮用被铜污染的饮料会出现胃肠道中毒症状,口内有金属味、上腹痛、恶心呕吐或腹泻;重者可出现胃肠黏膜溃疡、溶血、肝坏死、肾损害,甚至发生低血压、休克而死亡。引起中毒的原因是由于吸收过量铜后抑制了许多酶的活性,使细胞膜受到严重损伤。肝豆状核变性是一种不常见的隐性遗传先天性铜代谢缺陷疾病,实质上是属于慢性铜中毒。儿童时期表现为慢性肝病症状,青少年时期又出现神经系统症状,且久治不见好转时,应请医院详细检查是否为此病。本病多有家族史,表现有慢性肝病或肝硬化、反复发作原因不明的溶血、神经症状(动作不协调、震颤、四肢僵硬挛缩等)、精神异常、眼角膜周边出现棕褐色或绿色环等。

 

6.锌对人体的危害

    锌元素是人体的重要的微量元素之一,对人体的生长发育,智力,免疫功能甚至是视力都有至关重要的作用。但是人体中的锌不是越多越好。人体摄入过量的锌,在胃液中易转化成氯化锌,对胃黏膜有较强的腐蚀性,可致胃黏膜充血、水肿、甚至出血。过量的血锌会抑制白细胞的吞噬功能,是人体抵抗力下降,易受病菌感染。过量的锌还会影响人体其他无机盐的吸收与代谢,如影响铁的吸收,使肝脏中铁代谢受损成铜/锌比值过高;影响胆固醇代谢,形成高胆固醇血症等。

 

7.锰对人体的危害

锰是人体及动植物所必需的微量元素之一,但摄入过量的锰则会对机体产生不良作用。工业生产中锰主要通过呼吸道进入机体,并对人的神经、生殖、呼吸等系统产生不同程度的损害。过量锰进入体内则会引起中毒。如果长期接触锰化合物可造成锰中毒。早期表现为疲乏无力、头昏、头痛、失眠、下肢无力、行走困难、走路晃动、步态不稳、后退困难。重度中毒还可出现言语障碍,讲话含糊不清、吐字困难、说话不连贯,常表现为“口吃”,还可出现肢体颤动,书写困难,字越写越小,表情呆滞,发笑不自然,记忆力减退,智力低下,情绪不稳定,常有冲动行为等。有的还出现发热和呼吸困难。由于锰中毒症状是由于锰过多使大脑中多巴胺合成减少所致,因此要防治锰中毒,防止锰污染饮食和环境是预防中毒的根本措施。锰中毒应尽快到医院治疗,如果为饮食污染所致应先洗胃,然后导泻,驱锰治疗可用依地酸钙钠、二巯基丁二酸钠等,有肢体颤动者可用左旋多巴、金刚烷胺等。

 

8.镍对人体的危害

    镍及其盐类的毒性较低,但由于它本身具有生物化学活性,故能激活或抑制一系列的酶(精氨酸酶、羧化酶、酸性磷酸酶和拓脱羧酶)而发挥其毒性。镍可引起接触性皮炎。直接进入血流的镍盐毒性较高,胶体镍或氯化镍毒性较大,可引起中枢性循环和呼吸紊乱,使心肌、脑、肺和肾出现水肿、出血和变性。

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