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重金屬對人體的危害與防護

來(lái)源:未知編輯:人氣:1116發(fā)表時(shí)間:2015/07/11


一、什么叫重金屬

重金屬指比重大于4或5的金屬,約有45種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動(dòng)所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動(dòng)所必須,而且所有重金屬超過(guò)一屬是指汞、鎘、鉛以及“類(lèi)金屬”-----砷等生物毒性顯著(zhù)的重金屬。對人體毒害最大的有5種:鉛、汞、砷、鎘。這些重金屬在水中不能被分解,人飲用后毒性放大,與水中的其他毒素結合生成毒性更大的有機物。

二、廢水中重金屬的來(lái)源

1.鉛的來(lái)源。

水體中的鉛一般來(lái)自于冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業(yè),尤其是來(lái)自有色金屬冶煉過(guò)程中所排出的含鉛廢水、廢氣和廢渣。鉛常被用作原料應用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農藥、燃料等制造業(yè)。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH<3)鉛濃度最高,電鍍廢液產(chǎn)生的廢水鉛濃度也很高。

2.鎘的來(lái)源。

鎘是一種灰白色的金屬,自然界中主要以二價(jià)形式存在。鎘電鍍可以為鋼、鐵等提供一種抗腐蝕性的保護層,具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點(diǎn),因此工業(yè)上90%的福用于電鍍顏料、塑料穩定劑、合金及電池等行業(yè),含鎘廢水的來(lái)源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農藥、醫藥、電鍍、紡織印染等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中。

3.汞的來(lái)源。

汞俗稱(chēng)水銀,是地殼中相當稀少的一種元素。但是當今社會(huì )人類(lèi)活動(dòng)很大程度上造成了水體汞污染。水體中汞污染主要來(lái)自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水以及廢舊醫療器械的處置。除此之外,節能燈和熒光燈的廢棄也會(huì )帶來(lái)汞污染。中國就是全球汞使用量和排放量最大的國家。

4.砷的來(lái)源

砷污染的主要來(lái)源為:(1)砷化物的開(kāi)采和冶煉。特別是在我國流傳廣泛的土法煉砷,常造成砷對環(huán)境的持續污染;(2)在某些有色金屬的開(kāi)發(fā)和冶煉中,常常有或多或少的砷化物排出,污染周?chē)h(huán)境;(3)砷化物的廣泛利用,如含砷農藥的生產(chǎn)和使用,又如作為玻璃、木材、制革、紡織、化工、陶器、顏料、化肥等工業(yè)的原材料,均增加了環(huán)境中的砷污染量;(4)煤的燃燒,可致不同程度的砷污染。

5.銅的來(lái)源

銅的化合物以一價(jià)或二價(jià)狀態(tài)存在。在天然水中,溶解的銅量隨pH值的升高而降低。在冶煉、金屬加工、機器制造、有機合成及其他工業(yè)的廢水中都含有銅,其中以金屬加工、電鍍工廠(chǎng)所排廢水含銅量最高,每升廢水含銅幾十至幾百毫克。這種廢水排入水體,會(huì )影響水的質(zhì)量。水中銅含量達0.01毫克/升時(shí),對水體自?xún)粲忻黠@的抑制作用;超過(guò) 3.0毫克/升,會(huì )產(chǎn)生異味;超過(guò)15毫克/升,就無(wú)法飲用。若用含銅廢水灌溉農田,銅在土壤和農作物中累積,會(huì )造成農作物特別是水稻和大麥生長(cháng)不良,并會(huì )污染糧食籽粒。灌溉水中硫酸銅對水稻危害的臨界濃度為 0.6毫克/升。銅對水生生物的毒性很大,有人認為銅對魚(yú)類(lèi)毒性濃度始于0.002毫克/升,但一般認為水體含銅0.01毫克/升對魚(yú)類(lèi)是安全的。在一些小河中,曾發(fā)生銅污染引起水生生物的急性中毒事件;在海岸和港灣地區,曾發(fā)生銅污染引起牡蠣肉變綠的事件。

6.鋅的來(lái)源

   鋅是一種淺灰色的過(guò)渡金屬,是僅次于鐵、銅、鋁的第四“常見(jiàn)”金屬,由于形、色類(lèi)似鉛,故也稱(chēng)亞鉛,制取方法多樣,其中電解法提取純度最高。鋅的主要污染源有鋅礦開(kāi)采、冶煉加工、機械制造以及鍍鋅、儀器儀表、有機合成和造紙等工業(yè)的排放。除此之外,汽車(chē)輪胎磨損以及煤燃燒產(chǎn)生的粉塵、煙塵中均含有鋅及化合物,工業(yè)廢水中鋅常以鋅的羥絡(luò )合物存在。

7.錳的來(lái)源

    錳的用途非常廣泛,幾乎涉及到人類(lèi)生活的方方面面。在工業(yè)生產(chǎn)中,錳接觸的機會(huì )主要是錳礦的開(kāi)采、干燥、磨粉、過(guò)篩混料和包裝時(shí)產(chǎn)生的錳塵。在鋼鐵工業(yè)中,錳是居于鐵之后第二位重要金屬元素,幾乎90%以上的錳消耗于鋼鐵工業(yè)。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,錳在其他方面的用途也越來(lái)越廣泛。如電子工業(yè)上軟磁鐵氧化體的應用。在汽車(chē)工業(yè)中廣泛使用的取代四乙基鉛的MMT,使人類(lèi)接觸錳的機會(huì )增多,從而增加了潛在錳中毒的危險。

8.鎳的來(lái)源

    廢水中鎳的來(lái)源廢水中的鎳主要以二價(jià)離子存在,比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無(wú)機和有機絡(luò )合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業(yè)來(lái)源很多,其中主要是電鍍業(yè),此外,采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè),以及鋼鐵廠(chǎng)、印刷等行業(yè)排放的廢水中也含有鎳。

三、重金屬對人體的危害

1、鉛對人體的危害

鉛是重金屬污染中毒性較大的一種,一旦進(jìn)入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細胞,特別是胎兒的神經(jīng)系統,可造成先天智力低下;對老年人會(huì )造成癡呆等。 另外還有致癌、致突變作用。慢性鉛中毒表現為貧血、神經(jīng)衰弱、神經(jīng)炎、頭昏、頭痛、乏力和消化系統癥狀,如腹痛、腹瀉或便秘等。兒童較成人敏感,過(guò)量鉛可影響生長(cháng)發(fā)育,導致智力低下。鉛還可干擾免疫系統功能。

2、鎘對人體的危害

   進(jìn)入人體的鎘主要蓄積于腎臟和肝臟(分別約占全身蓄積量的1/2和1/6),損害腎、肝、骨骼和消化系統,特別是腎小管的損害,使再吸收發(fā)生障礙,可出現蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。鎘對體內巰基酶有較強的抑制作用。鎘還可使骨鈣析出,使鈣從尿排出,引起負鈣平衡,導致骨質(zhì)疏松。有研究表明,鎘及其化合物對動(dòng)物和人有一定的致癌、致畸和致突變的作用。

3、汞對人體的危害

   甲基汞主要侵犯神經(jīng)系統,特別對中樞神經(jīng)系統的危害極大,以肝、腎、腦組織含量最多,會(huì )導致注意力缺陷,語(yǔ)言和記憶障礙,運動(dòng)及感覺(jué)能力的下降等。甲基汞具有親脂性,與體內巰基的親和力強,干擾蛋白質(zhì)和酶的生化功能。慢性汞中毒主要表現為神經(jīng)系統癥狀,會(huì )導致永久性的損傷。

4、砷對人體的危害

   砷是砒霜的組分之一,有劇毒,會(huì )致人迅速死亡。長(cháng)期接觸少量,會(huì )導致慢性中毒。另外還有致癌性。砷可與細胞中含巰基的酶結合,抑制細胞氧化過(guò)程,還能麻痹血管運動(dòng)中樞,使毛細血管麻痹、擴張及通透性增高。急性砷化物中毒多見(jiàn)于砷化物污染食品或飲水。臨床表現為“急性腸胃炎”較多。重癥可出現休克,肝臟損害,甚至死于中毒性心肌損害。砷礦冶煉以及三氧化二砷生產(chǎn)工人以及因大氣、飲水因長(cháng)期受砷污染、或長(cháng)期服用砷劑等可發(fā)生慢性砷中毒。突出表現為皮膚色素沉著(zhù)、角化過(guò)度或疣狀增生,也可表現為白細胞減少或者貧血。長(cháng)期接觸砷化物可致皮膚癌或肺癌。

5、銅對人體的危害

銅是人體所需的微量元素,當人體銅攝入量不足時(shí)可引起缺乏病,但攝入過(guò)量卻又可能造成中毒,包括急性銅中毒、肝豆狀核變性、兒童肝內膽汁淤積等病癥。急性銅中毒是由于偶然攝入過(guò)量銅而發(fā)病,如大量飲用被銅污染的飲料會(huì )出現胃腸道中毒癥狀,口內有金屬味、上腹痛、惡心嘔吐或腹瀉;重者可出現胃腸黏膜潰瘍、溶血、肝壞死、腎損害,甚至發(fā)生低血壓、休克而死亡。引起中毒的原因是由于吸收過(guò)量銅后抑制了許多酶的活性,使細胞膜受到嚴重損傷。肝豆狀核變性是一種不常見(jiàn)的隱性遺傳先天性銅代謝缺陷疾病,實(shí)質(zhì)上是屬于慢性銅中毒。兒童時(shí)期表現為慢性肝病癥狀,青少年時(shí)期又出現神經(jīng)系統癥狀,且久治不見(jiàn)好轉時(shí),應請醫院詳細檢查是否為此病。本病多有家族史,表現有慢性肝病或肝硬化、反復發(fā)作原因不明的溶血、神經(jīng)癥狀(動(dòng)作不協(xié)調、震顫、四肢僵硬攣縮等)、精神異常、眼角膜周邊出現棕褐色或綠色環(huán)等。

6、鋅對人體的危害

   鋅元素是人體的重要的微量元素之一,對人體的生長(cháng)發(fā)育,智力,免疫功能甚至是視力都有至關(guān)重要的作用。但是人體中的鋅不是越多越好。人體攝入過(guò)量的鋅,在胃液中易轉化成氯化鋅,對胃黏膜有較強的腐蝕性,可致胃黏膜充血、水腫、甚至出血。過(guò)量的血鋅會(huì )抑制白細胞的吞噬功能,是人體抵抗力下降,易受病菌感染。過(guò)量的鋅還會(huì )影響人體其他無(wú)機鹽的吸收與代謝,如影響鐵的吸收,使肝臟中鐵代謝受損成銅/鋅比值過(guò)高;影響膽固醇代謝,形成高膽固醇血癥等。

7、錳對人體的危害

錳是人體及動(dòng)植物所必需的微量元素之一,但攝入過(guò)量的錳則會(huì )對機體產(chǎn)生不良作用。工業(yè)生產(chǎn)中錳主要通過(guò)呼吸道進(jìn)入機體,并對人的神經(jīng)、生殖、呼吸等系統產(chǎn)生不同程度的損害。過(guò)量錳進(jìn)入體內則會(huì )引起中毒。如果長(cháng)期接觸錳化合物可造成錳中毒。早期表現為疲乏無(wú)力、頭昏、頭痛、失眠、下肢無(wú)力、行走困難、走路晃動(dòng)、步態(tài)不穩、后退困難。重度中毒還可出現言語(yǔ)障礙,講話(huà)含糊不清、吐字困難、說(shuō)話(huà)不連貫,常表現為“口吃”,還可出現肢體顫動(dòng),書(shū)寫(xiě)困難,字越寫(xiě)越小,表情呆滯,發(fā)笑不自然,記憶力減退,智力低下,情緒不穩定,常有沖動(dòng)行為等。有的還出現發(fā)熱和呼吸困難。由于錳中毒癥狀是由于錳過(guò)多使大腦中多巴胺合成減少所致,因此要防治錳中毒,防止錳污染飲食和環(huán)境是預防中毒的根本措施。錳中毒應盡快到醫院治療,如果為飲食污染所致應先洗胃,然后導瀉,驅錳治療可用依地酸鈣鈉、二巰基丁二酸鈉等,有肢體顫動(dòng)者可用左旋多巴、金剛烷胺等。

8、鎳對人體的危害

鎳及其鹽類(lèi)的毒性較低,但由于它本身具有生物化學(xué)活性,故能激活或抑制一系列的酶(精氨酸酶、羧化酶、酸性磷酸酶和拓脫羧酶)而發(fā)揮其毒性。鎳可引起接觸性皮炎。直接進(jìn)入血流的鎳鹽毒性較高,膠體鎳或氯化鎳毒性較大,可引起中樞性循環(huán)和呼吸紊亂,使心肌、腦、肺和腎出現水腫、出血和變性。

金屬在工業(yè)上應用廣泛,尤其在建筑業(yè)、汽車(chē)、航空航天、電子、油漆、涂料和催化劑生產(chǎn)上都大量使用。常見(jiàn)的重金屬中毒主要包括鉛、汞、鎘、錳、鉻以及類(lèi)金屬砷等。重金屬毒物主要以空氣中懸浮顆粒物存在,汞則是以蒸汽形式存在,應重點(diǎn)做好呼吸防護。

常見(jiàn)重金屬中毒的特點(diǎn):(1)急性重金屬中毒多由食入含金屬化合物或吸入高濃度金屬煙、霧或金屬氣化物所致;慢性中毒多因長(cháng)時(shí)間、低劑量接觸金屬的煙、霧、塵等引起的慢性毒作用。

(2)制造業(yè)發(fā)生重金屬中毒的事故最多,其次是化學(xué)工業(yè)。

(3)重金屬中毒發(fā)生的崗位主要是采礦、鑄造、焊接、冶煉、加料、搬運、檢修等。

 預防重金屬中毒應采取哪些措施?

(1)針對重要危險源,改進(jìn)生產(chǎn)工藝,實(shí)現自動(dòng)化、密閉化生產(chǎn)。

(2)采取工程防護措施,如采用通風(fēng)排毒設施。

(3)在工作場(chǎng)所堅持濕式清掃制度。

(4)加強個(gè)體防護。

(5)加強勞動(dòng)者健康教育與培訓,養成良好的個(gè)人衛生習慣,嚴禁在車(chē)間內吸煙、進(jìn)食,飯前洗手,下班后淋浴、更換工作服。

(6)定期對工作場(chǎng)所空氣中重金屬的濃度進(jìn)行監測。

(7)按照要求進(jìn)行職業(yè)健康檢查,不適宜從事接觸重金屬作業(yè)者及時(shí)調離。


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