重金属的危害及防治

重金属中毒对人体的影响及防治 海南大学食品学院 （校选课程） 课程论文 课程名称： 食物营养与健康 课程论文题目： 重金属危害及防治 姓 名： 周远 学 院： 海洋学院 专 业： 制药工程 年 级： 2009级制药工程1班 学 号： 20092112310028 指导教师： 陈 文 学 职 称： 副教授 2011年 4 月22日 目录 摘要………………………………………………………………………1 1、五种重金属中毒简介…………………………………………………1 1.1、汞………………………………………………………………1 1.2、镉………………………………………………………………2 1.3、铬………………………………………………………………2 1.4、铅………………………………………………………………3 1.5、砷………………………………………………………………3 2、重金属中毒的表现……………………………………………………3 2.1、重金属中毒的……………………………………………3 2.2、不同重金属对人体的毒性和中毒形式临床表现不尽相同…5 3、重金属的危对环境及农业的危害……………………………………6 3.1、工业重金属对环境的污染……………………………………6 3.2、化肥对土壤及农作物的染……………………………………7 4、重金属的防治…………………………………………………………8 4.1、重金属检测……………………………………………………8 4.2、化肥对土壤及农作物的污染…………………………………9 5、参考文献………………………………………………………………9 重金属危害及防治 摘要：随着工农业的迅猛发展，化学产品日益剧增，经过各种途径进入水环境和土壤的有害物质越来越多，对水体和土壤造成严重污染。一方面危害生态系统，对水生生物和土壤中的微生物产生各种有害作用；另一方面通过饮用水、皮肤接触、食物链途径直接或间接地影响人类健康。在工业废水的排放过程中，有相当程度的重金属元素沉积在天然水体中和土壤中，危害着人类以及整个生态圈。重金属污染量大、面广、浓度低，分散在土壤里，尤其是数平方公里的土地，不易察觉，也很难治理。“重金属进入土壤、河流，造成有害物质被农作物吸收不断积累，并通过食物链进入人体，引发各种疾病。”刘阳生说。[1] 因此了解重金属的危害与重金属防治显得尤为重要。 关键词:重金属;污染;危害;防治 一．五种重金属中毒简介 1．汞 汞是重金属污染中毒性最大的元素。无机汞盐和有机汞化合物[如甲基汞（Ch3）2HG]以人体都有危害。不过它们对人体的作用并不相同。无机汞盐产生毒性的根本原因是汞离子与酶蛋白相结合，抑制各种酶的活性，使细胞的正常功能发生障碍。而有机汞化合物以甲基汞毒性最大，因为它在脂肪中有溶解度比在水中大，进入人体后几乎可全部吸收，又不易排出体外，积累在体内侵入神经中枢系统，破坏脑血管，表现为四肢麻木、语言失常、视野缩小、听觉失灵等。这些就是著名的公害病“水俣病”的典型特征（水俣病是一种尿病，首先发生在日本水俣）这是由于工厂中含汞排入河海，汞在鱼体中积存，人吃了这种鱼以至中毒，严重者致死。 2．镉 镉和锌是同族之金属元素，往往与锌、铜、铅等共生，在冶炼铜、锌及镀镉工厂中均有相当量的镉单质和化合物排入大气与废水，废水中的镉排入江河沉积天水底并被生物吸收。镉不是人体所必需的微量元素。新生婴儿体内几乎无镉，人体中镉全部是出生后通过外界环境（例如饮水、食物、香烟）进入人体的。镉中毒症状主要表现为动脉硬化、肾萎缩、肾炎等。镉可取代骨骼中部分钙，引起骨骼疏松软化而痉挛，严重者引起自然骨折，另外镉还被发现有致癌和致畸作用。 3．铬 在非污染的低层大气和天然水中均含有微量的铬，如雨水中含铬2-4微克每升，土壤中含铬约在100-500毫克每升之间。其中六价铬的毒性纟三价铬大，六价铬是一种常见的致癌物质，对人体和农作物均有毒害作用。它能降低生化过程的需氧量，从而发生内窒息，铬盐对肠胃均有剌激作用。铬的化合物在工业上应用较多，如电镀、化工、印染等行业都含有三价铬或六价铬的废水排出，使局部地区受到铬的污染。含铬化合物对皮肤和黏膜有局部作用，可引起皮炎、耳中隔穿孔等；经常接触低浓度铬的人，当血铬达到60～80ug/100mL时就会出现头疼、头晕、疲乏、记忆力减退和失眠，并伴有便秘、腹疼等症状。 4．铅 人体铅负荷增加对人体的神经行为功能有一定的损害。特别是在蓄电池行业中铅随废水排入水体，在水体中蓄积后，被人体吸收后有慢性中毒作用。对儿童的血铅负荷，神经行为功能进行相应研究后得出，长时期暴露于含铅环境的儿童有着反应缓慢，视觉迟钝之现像。 5．砷 在动物营养学中，砷既是必需元素，也是有毒害元素。砷化合物分有机砷化合物和无机砷化合物两种，其中三价砷比五价砷的毒性大。砷对人类及各种动物皆有毒性，主要以化合物的形式经消化道和呼吸道进入体内，主要分布在肾、肝、脾等内脏，慢中毒时主要积蓄于骨骼。砷沉积量较小，大部分迅速从尿液中排除。砷对动物毒性大，全身各组织器官均可受损害，尤其对胃肠壁、肾、肝、脾、肺和皮肤尤为严重。[2] 二、重金属中毒的表现 1、重金属中毒的机制 汞、铅等重金属，即使在体内含量很低，仍会出现中毒性作用。重金属进入人体有食道、呼吸道、皮肤三种途径。进入人体的重金属不再以离子的形式存在，而是与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物，从而对人体产生危害，机体内蛋白质、核酸能与重金属反应,维生素、激素等微量活性物质和磷酸、糖也能与重金属反应。由于产生化学反应使上述物质丧失或改变了原来的生理化学功能而产生病变。另外重金属还可能通过与酶的非活性部位结合而改变活性部位的构象，或与起辅酶作用的金属发生置换反应，致使酶的活性减弱甚至丧失，从而表现出毒性。 ​重金属对人体的毒害程度主要取决于剂量、作用时间、多种因素的联合作用、化学状态以及个体敏感性等因素。微量元素进入人体的剂量达到一定程度，可引起异常反应并发展成疾病，这一剂量可作为人体最高允许剂量，也称中毒阈值。例如对甲基汞最敏感的人中，体内甲基汞蓄积量为25mg时出现知觉异常，55mg出现步行障碍，90mg时出现发音障碍，170mg导致听觉消失。不同形态的重金属对人体影响的部位也不尽相同。金属汞蒸汽侵入呼吸道时可被肺泡完全吸收，并经血液运至全身,血液中的金属汞可通过血脑屏障进入脑组织，然后在脑组织中被氧化成汞离子，蓄积在脑组织中并损害脑组织，进入人体中的无机汞(HgCl2)多出现肾损伤与轻度肝损伤。[3] 重金属侵入人体途径不同产生的毒性也不同。经口摄入金属汞时，由消化道吸收甚微。但汞蒸汽经呼吸道吸入时，肺部能吸收相当多的汞蒸汽，而产生强烈的毒性。 重金属污染物在肌体内有积蓄性。积蓄量受摄入量、生物半衰期(污染物在生物体内减低一半时所需的时间)等因素影响。半衰期内在体内残留时间长，浓度易增高，达到阈值浓度而产生毒性。 重金属是一种致癌的重要因素，其致癌的主要原因是金属放射性表面癌原性的非特性致癌物的存在。[4] 2、不同重金属对人体的毒性和中毒形式临床表现不尽相同 （1）汞中毒的临床表现有：全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。 （2）镉中毒的临床表现：牙齿颈部黄斑、嗅觉减退或丧失、鼻粘膜溃疡或萎缩、轻度贫血、偶有食欲减退、恶心、肝功能轻度异常、体重减轻和高血压等症状。长期接触镉作业者，肺癌发病率增高。 （3）金属铬慢性中毒的临床表现：主要是神经性症状，有头疼、头晕、肢体麻木和疼痛等。当血铬达到60～80ug/100mL时就会出现头疼、头晕、疲乏、记忆力减退和失眠，并伴有便秘、腹疼等症状。铬气体通过呼吸道会出现肺水肿，呼吸困难；当从呼吸道进入时则出现呕吐、腹痛、腹泻等症状。 (4)铅中毒的临床表现：食欲不振、呕吐、消瘦、贫血、虚弱、间歇性腹痛。关节僵硬、运动失调，痉挛，有时也呈麻痹症状，喘息和呼吸困难，流涎，腹泻，失明和神经症状等。 (5)金属砷中毒的临床表现:以消化和神经机能障碍为特征。食欲，反刍明显减退或废绝，流涎，呕吐，体重减轻，脱毛。反刍动物前胃弛缓，腹痛，便秘与下痢交替发生，皮肤，黏膜发炎。皮肤感觉减退，四肢无力或麻痹等特征 三、重金属的危对环境及农业的危害 1、工业重金属对环境的污染 近些年随着我国经济社会的快速发展，人口增长、工业化和城镇化的加快推进，涉及重金属行业正保持着较强的增长势头。“凡是有有色矿的地方都存在不同程度的重金属污染，而且南方地区的情况要重于北方地区。因为南方多山，丘陵、雨水也多，很容易造成矿区尾砂矿的溃坝，而这种自上而下的冲刷污染的面积会很大。” 在经济发达地区，重金属则来自于工厂，国内三十几家环保组织联合发布的《2010IT品牌供应链重金属污染调研》称，IT企业重金属污染居首。一项由原国家环保总局进行的土壤调查结果显示，广东省珠江三角洲近40％的农田菜地土壤遭重金属污染，且其中10％属严重超标。 除了化工和开采领域，农业、养殖业近年也成了重金属污染源。中国农业科学院研究员曾希柏曾走遍我国粮食主产区，花费了将近10年的时间研究土壤重金属污染。 2.化肥对土壤及农作物的污染 由于过度使用化肥，一些磷肥钾肥和复合肥中镉含量超标，使土壤和作物吸收到不易被移除的镉，即便是有机肥料也难逃重金属污染。而在一些小规模的养殖场，人们常常在猪、鸡等农畜的饲料中添加含砷制剂，因为这种重金属可以杀死猪体内的寄生虫，促进牲畜生长，甚至可能“让猪肉的颜色变得更红润”。 这些牲畜的粪便又是农民乐于购买的有机肥料。当含砷的肥料被堆积入田时，肥料内的重金属就会悄无声息地潜入地下，并随着耕种传递到农作物中。由于不同于大气污染和水污染那样“看得见、摸得着”，学界将重金属污染称为“慢性中毒”，一般在体内累积7年左右的时间才会出现明显的症状。受污染的土地和农作物用肉眼难以分辨，而且也不影响农作物的生长，只能通过检测进行鉴定。 四、重金属的防治 1.重金属检测 目前，我国重金属的检测能力并不能满足全国的需要，一般只有县级以上的环保部门才有专门的检测设备，而且对于重金属的检测也不仅仅是设备的问题，相关技术人才的配备也是目前面临的大问题。 我国的工业废水造成的污染问题相当严重，如何使百姓喝上洁净的饮用水，除去水体中的重金属元素，现已引起全国环保部分及水处理行业的极大关注，而单一去除水体中某种重金属元素，存在着投资成本大，维修、保养设备费用高的问题。 2、重金属污染的防治 重金属元素污染的最好解决办法是对工业排放污水进行严格的监控，回收旧电池，杜绝污染源，同时采用高科技、高质量、高效果的净水设施，满足人民群众的基本需要。 ​ 五、参考文献 [1]李忠峰.重金属污染防治：围剿“慢性中毒”杀手[J].中国财经报 2011(5).667-668 [2]曹俊琴；杨红星；李京士.常见金属中毒及防治[J].河北畜牧兽医 2003（19）46 [3]王忠元；史德浩等.重金属体内中毒机理的研究[J].1993（14）27-33 [4]赵生皓.重金属的防治与措施[J].医学研究通讯 1991（20）590-593