淺談重金屬對人體健康的危害

姬雅彤

摘 要：大多數重金屬屬于人體所必需的微量元素， 但重金屬污染已經成為威脅人類發展的重大環境問題。過量重金屬對人體的威脅極大：它們具有抗生育能力， 阻礙胚胎的正常發育， 影響兒童的正常成長，同時威脅成人的健康，嚴重限制了人口的健康和可持續發展。

關鍵詞：重金屬；環境危害；人體健康

重金屬污染時指由重金屬及其化合物引起的環境污染，重金屬污染在環境中難以降解，能在動物和植物體內積累，通過食物鏈逐步富集，濃度成千上萬甚至上百萬倍的增加，最后進入人體造成危害，是危害人類最大的污染物之一。

1 環境中的重金屬污染

1.1 大氣中的重金屬污染

大氣中的重金屬有自然來源和人為來源，各種元素的兩種來源間比例不同。1983年全球由自然來源進入大氣的重金屬中，鉛僅占其向大氣總釋放量的3.5%左右，鎘的比例也很低，只有總釋放量的15%，而鉻、銅的比例比較高，約分別為59%和44%。在多種復雜的途徑中，以化石燃料的燃燒和金屬冶煉過程中的釋放較為重要。大氣中的重金屬可以通過呼吸作用隨氣體進入人體，也可以沿食物鏈通過消化系統被人體吸收，對人群健康的危害是極大的。

1.2 水體中的重金屬污染

工礦業廢水、生活污水等未經適當處理即向外排放，污染土壤和廢棄物堆置場受流水作用，以及富含重金屬的大氣沉降物輸入，都使水體重金屬含量急劇升高，導致水體受到重金屬污染。污染物排放源主要集中在大、中城市，因此水體重金屬污染主要危害人群也相對集中于城市地區。重金屬通過直接飲水、食用被污水灌溉過的蔬菜、糧食等途徑，很容易進入人體內，威脅人群健康。

1.3 土壤中的重金屬污染

土壤重金屬污染是指進入土壤的污染物超過了土壤的自凈能力，或污染物在土壤中的積累量超過土壤基準值，從而給生態系統造成了危害。人為作用是使土壤遭受重金屬污染的重要原因。在金屬礦床開發、城市化、固體廢棄物堆積以及為提高農業生產而施用化肥、農藥、污泥及污水灌溉等過程中，都可以使重金屬在土壤中大量積累。積累在土壤中的重金屬可以通過淋溶作用進入水體，也可以通過種植等農業活動進入農作物，進而對人類造成危害。

2 重金屬對人體危害

重金屬對人體的毒害程度主要取決于劑量、作用時間、多種因素的聯合作用、化學狀態以及個體敏感性等因素。重金屬元素通過呼吸道、消化道和皮膚等途徑進入人體，如果在人體內產生積累，對人體新陳代謝及正常的生理作用產生明顯損害，并抑制人體正常生理作用的發揮。

2.1 鎘污染對人體健康的危害

鎘是人體非必需元素，在自然界中常以化合物狀態存在，一般含量很低，在正常環境狀態下不會影響人體健康。鎘與鋅是同族元素，在自然界中鎘常與鋅、鉛等共生。當環境受到鎘污染后鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體，引起慢性中毒。鎘被人體吸收后，在體內形成鎘蛋白。選擇性地蓄積于腎、肝，其中腎臟可吸收進入體內近1/3的鎘，是鎘中毒的“靶器官”。其它臟器如脾、胰、甲狀腺和毛發等也有一定量的蓄積，鎘在體內可與含羥到抑制，影響肝、腎器官中的酶系統的正常功能。由于鎘損傷腎小管，患者出現糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特別是使骨骼的代謝受阻，造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。

2.2 汞污染對人體健康的危害

汞在自然或人工條件下均能以單質或汞的化合物兩種形態存在，單質汞即元素汞亦稱金屬汞。汞的化合物又可分為無機汞化合物和有機汞化合物兩大類。金屬汞中毒常以汞蒸氣的形式引起，由于汞蒸氣具有高度的擴散性和較大的脂溶性，通過呼吸道進入肺泡，經血液循環運至全身。血液中的金屬汞進入腦組織后，被氧化成汞離子，逐漸在腦組織中積累，達到一定的量就會對腦組織造成損害。另外一部分汞離子轉移到腎臟。因此，慢性汞中毒臨床表到抑制，影響肝、腎器官中的酶系統的正常功能。由于鎘損傷腎小管，患者出現糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特別是使骨骼的代謝受阻，造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。

2.3 鎳對人體健康的危害

土壤中的鎳主要來源于巖石風化、大氣降塵、灌溉用水（包括含鎳廢水）、農田施肥、植物和動物殘體的腐爛等。植物生長和農田排水又可從土壤中帶走鎳，并通過食物鏈對人體造成危害。鎳對機體的毒理一直是近半個世紀來環境科學中的重點和熱點問題，有關鎳對人體的危害效應及其毒性作用機制的研究已進入分子水平。一、引起炎癥。鎳對人皮膚的危害最大，直接影響膚色。鎳引起的接觸性皮炎又稱“鎳癢癥”或“鎳疥”，先是皮膚劇癢，后出現丘疹、皰疹及紅斑，重者化膿、潰爛。長期接觸鎳，能使人頭發變白。二、導致癌癥有研究認為鎳有致癌性，且鎳化合物與腫瘤發生有關。三、引起神經衰弱癥。長期接觸低濃度鎳會引起多夢、失眠、脫發、視力下降、惡心、腹痛等神經衰弱癥。四、導致系統紊亂。鎳的毒性還與鎳的形態有關，金屬鎳幾乎沒有急性毒性（納米級鎳塵除外），一般的鎳鹽毒性也較低，但膠體鎳或氯化鎳、硫化鎳和羰基鎳毒性較大，可引起中樞性循環和呼吸紊亂，使心肌、腦、肺和腎出現水腫、出血和變性。

2.4 鉻污染對人體健康的危害

鉻是銀白色的堅硬金屬，有二價、三價和六價化合物，其中三價和六價化合物較常見。環境中鉻的污染主要來源有采礦場、選礦廠、冶煉電鍍工廠、機器制造廠、汽車制造廠、飛機制造廠、染料廠、印刷廠、制藥廠等工業企業排出的廢水與煙塵。所有鉻的化合物都有毒性。鉻的化合物常以溶液、粉塵或蒸汽的形式污染環境，危害人體健康。鉻可通過消化道、呼吸道、皮膚和黏膜侵入人體，對人體的毒害為全身性的，對皮膚黏膜具有刺激作用，可引起皮炎、濕疹，由呼吸進入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起鼻炎、咽炎、支氣管炎，嚴重時使鼻中隔糜爛，甚至穿孔。

3 重金屬污染對農產品的影響

沒有潔凈的土壤，就沒有潔凈的食品。用含有重金屬的工業廢水和污泥灌溉或施入土壤，可引起植物染色體失常，雄蕊絲變性，糧食作物籽粒中重金屬含量顯著增加，嚴重影響糧食品質。在大田作物中，農產品主要污染物為重金屬類，蔬菜受到的重金屬污染主要來自土壤，也就是說土壤污染直接危害著蔬菜的品質。植物根系分泌物可以活化或有效化存在于土壤中的惰性污染物，使作物吸收大量的污染物，由于重金屬在環境中移動性差，不能或不易被生物體分解轉化，只能沿食物鏈逐級傳遞，在生物體內濃縮放大，當累積到較高含量時，就會對生物產生毒性效應。

目前在眾多的重金屬元素中，對植物的危害與毒性最強的幾種重金屬主要包括Pb、Cd、Hg、As、Cr和Cu，它們對植物的毒性高低表現為：Hg>As>Cd=Cu>Pb>Cr。過量的重金屬進入植物體內，易對植物細胞膜系統造成傷害，進而影響細胞器的結構與功能，使其體內的各種生理生化過程發生紊亂，從而影響植物的產量和品質。重金屬對植物毒害的直接表現在于阻止植物生長。高濃度的Cd、Hg、Pb和導致各種慢性或急性疾病的發生。

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