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重金属及其对人体的危害

发表人:admin发表时间:2015-01-13

摘  要:本文就重金属定义及其对人体可能产生的危害进行了阐述,并列举了国际上对重金属制定的相关标准
关键词:重金属 危害 标准

1、什么是重金属
重金属指比重大于5的金属(一般指密度大于4.55g/cm3的金属)。重金属指的是原子量大于55的金属。如铁的原子量为56,大于55,故也是重金属。重金属约有45种,一般都是属于过渡元素。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。
从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬(六价)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、铬(六价)、镉、砷。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。
重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神精错乱、关节疼痛、结石、癌症(如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌及乌脚病和畸形儿)等;尤其对消化系统、泌尿系统的细胞、脏器、皮肤、骨骼、神精破坏及为严重。

2、重金属对人体的危害
2.1铅的危害
伤害人的脑细胞,致癌致突变等。
一般认为血铅的相对安全标准不应超过10~14微克/升;长期接触铅化合物或吸入金属铅尘埃,都会引起不同程度的“铅中毒”病症(血清中铅浓度大于40微克/升);
人体吸入过多会危害人的神经系统、心脏和呼吸系统,导致不同程度的铅中毒;
人体中铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动,导致对全身器官产生危害;
儿童发生铅中毒的机会远远超过成年人;
临床特点为剧烈的腹绞痛、贫血、中毒性肝病、中毒性肾病、多发性周围神经病。表现为头 晕全身无力、肌肉关节酸痛、不能进食、便秘或腹泻、肝脏肿大、肝区压痛、黄疸、血压升高。医学检查:除铅中毒指标明显升高外,胆红质升高、ALT升高;尿中可见红细胞、白细胞,尿仆胆原阳性;血色素和红细胞均下降。神经系统检查,可发现四肢末端呈手套袜子型感觉减退,肌肉萎缩及肌无力。
 
2.2汞的危害
食入后直接沉入肝脏,对大脑神精视力破坏极大。天然水每升水中含0.01毫克,就会强烈中毒。
2.2.1急性汞中毒
急性汞中毒全身症状为头痛、头晕、乏力、低度发热,睡眠障碍,情绪激动,易兴奋等;
呼吸道症状表现为胸闷、胸痛、气促、剧烈咳嗽、咳痰、呼吸困难; 
口腔炎可在早期出现,有流涎、口渴、齿龈红肿、疼痛,在齿  缘可见“汞线”,口腔黏膜肿胀、糜烂、溃疡,牙齿松动、脱落;
胃肠道症状为恶心、呕吐、食欲不振、腹痛,有时出现腹泻,水 水样便或大便带血; 
汞对肾脏损伤,可造成肾小管上皮细胞坏死;出现浮肿、腰痛,尿少、甚至尿闭;尿蛋白阳性,尿中有红细胞、脱落上皮细胞等;尿汞明显增高。 
少数病人可出现皮炎,如红色丘疹,水疱疹,重疹者形成脓疱或糜烂。
2.2.2慢性汞中毒
神经衰弱症候群:头昏、头痛、失眠、多梦,记忆力明显减退,全身乏力等;
易兴奋症:表现为局促不安、忧郁、害羞、胆怯、易激动、厌烦、急噪、恐惧、丧失自信心、注意力不集中、思维紊乱,甚至出现幻觉、幻视、幻听,哭笑无常等; 
植物神经功能紊乱:心悸、多汗、血压不稳、脸红;性欲减退、阳痿,月经失调等;
口腔炎及消化道症状:口腔内金属味、齿龈可有深蓝色的汞线、流口水、口渴、齿龈充血、肿胀、溢脓、溃疡、疼痛、牙齿松动易脱落,恶心、食欲不振、嗳气、腹泻或便秘; 
汞毒性震颤:手指、舌、眼睑震颤,多为意向性,当注意力集中和精神紧张时震颤加重,难以完成精细动作;重症者可出现粗大震颤;语言不灵活,出现口吃,甚至饮食和行走困难。 
其它:少数病人可有蛋白尿、管型、全身浮肿等肾脏损害,有的病人可有鼻炎、上呼吸道炎表现;少数病人眼晶状体出现“汞性”晶体炎;亦有末梢神经炎表现,如手套、袜套样感觉减退或过敏等。
2.3六价铬的危害
铬是一种具有银白色光泽的金属,无毒,化学性质很稳定,不锈钢中便含有12%以上的铬。常见的铬化合物有六价的铬酐、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠等;三价的三氧化二铬(铬绿、Cr2O3);二价的氧化亚铬。
铬的化合物中以六价铬毒性最强,三价铬无毒。据研究表明,铬是哺乳动物生命与健康所需的微量元素。缺乏铬可引起动脉粥样硬化。成人每天需500-700微克铬,而在一般伙食中每天仅能提供50-100微克。红糖全谷类糙米、未精制的油、小米、胡萝卜、豌豆含铬较高。铬对植物生长有刺激作用,微量铬可提高植物收获量;但浓度稍高,又可抑制土壤内有机物质的硝化作用。
铬酸、重铬酸及其盐类对人的粘模及皮肤有刺激和灼烧作用、并导致伤、接触性皮炎。这些化合物以蒸气或粉尘方式进入人体,均会引中鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。皮肤接触铬化物,可引起愈合极慢的“铬疮”,当空气中铬酸酐的浓度达0.15~0.31毫克/立方米时就可使鼻中隔穿孔。三价铬还是一种蛋白凝聚剂。有人认为,六价铬可诱发肺癌。此外,六价铬,特别是铬酸对下水系统金属管道有强文化馆作用,浓度2为0.31mg/l的重铬酸钠即可腐蚀管道。含3.4-17.3mg/l的三价铬废水灌田,就能使所有植物中毒。
饮水中六价铬超标400倍时,会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状;呼吸急促,咳嗽及气喘;短暂的心脏休克;肾脏、肝脏、神经系统和造血器官的毒性反应等。
2.4镉的危害
镉会破坏神经系统,食入会引起急性肠胃炎;过量食入会堆积在肾脏,造成肾小管损伤,出现糖尿病,直至肾衰竭。
慢性的镉中毒可能导致人类患前列腺癌及肾癌,动物患肺癌、睾丸癌; 引起血压升高,出现心血管病;镉积累会使全身骨头酸痛,镉中毒会加速骨骼的钙质流失,引发骨折或变形,患者全身酸痛;
震惊世界的日本“痛痛痛”就是因镉污染而致。含镉的矿山废水污染了河水及河两岸的土壤、粮食、牧草、通过食物链进入人体而慢慢积累,在肾脏和骨骼中。会取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断;镉会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,使锌镉比降低,而导致高血压症上升。镉毒性是潜在性的。即使饮用水中镉浓度低至0.1毫克/升,也能在人体(特别是妇女)组织中积聚,潜伏期可长达十至三十年,且早期不易觉察。资料表明,人体内镉的生物学半衰期为20~40年。镉对人体组织和器官的毒害是多方面的,且治疗极为困难,到目前为止尚无特效的方法治疗镉中毒。。因此,各国对工业排放“三废”中的镉都作了极严格的规定。日本还规定,大米含镉超过1毫克/公斤即为“镉米”,禁止食用。日本环境厅规定0.3ppm为大米中镉浓度的最高正常含量。
2.5砷的危害
砷在天然状态下毒性并不强,会使皮肤色素沉着,导致异常角质化。
砷的化合物往往具有很强的毒性。我们通常所见的白色粉末,即砒霜,就是不纯的三氧化二砷。砒霜(三氧化二砷)的毒性很强,进入人体后能破坏某些细胞呼吸酶,使组织细胞不能获得氧气而死亡;还能强烈刺激胃肠粘膜,使粘膜溃烂、出血;亦可破坏血管,发生出血,破坏肝脏,严重的会因呼吸和循环衰竭而死。 急性砷中毒症状表现为两种:胃肠型,最为常见。发作时间随量的大小及胃内充盈程度而不同,快的15-30分钟,慢的可4-5小时,一般为1小时左右。开始咽头有灼热感、口渴、恶心,接着出现剧烈腹疼与呕吐,最初吐食物,继之吐黄水,同时剧烈腹泻,初为普通粪便,随后呈米汤样。尿量减少,体温、血压下降,虚脱、昏迷,最后因循环衰竭而死亡。神经型,较为少见。如一次服用大量砷,可引起重度循环衰竭、血压下降、脉搏快弱、呼吸浅表、中枢神经麻痹。其症状为头晕、头疼,肌肉疼痛性痉挛,迅速不省人事,继而呼吸麻痹,1小时内可死亡。三氧化二砷中毒量为0.005-0.05g,致死量为0.1-0.2g。也有人服入大量砒霜(3g)而不死;这是由于砒霜对胃的强烈刺激,引起强烈呕吐,将吞服的砒霜未经机体吸收便吐了出来,因此没有造成严重后果
2.6其它重金属的危害
铝:积累多时,对儿童造成智力低下;对中年人造成记忆力减退;对老年人造成痴呆等。
钴:能对皮肤有放射性损伤。
钒:伤人的心、肺,导致胆固醇代谢异常。
锑:与砷能使银手饰变成砖红色,对皮肤有放射性损伤。
硒:超量时人会得踉跄病。
铊:会使人得多发性神精炎。
锰:超量时会使人甲状腺机能亢进。
锡:与铅是古代巨毒药‘鸠’中的重要成分,入腹后凝固成块,坠人至死
锌:过量时会得锌热病。
铁:是在人体内对氧化有催化作用,但铁过量时会损伤细胞的基本成分,如脂眆酸、蛋白质、核酸等;导致其他微量元素失衡,特别是钙、镁的需求量。

2.7人体所需的重金属--微量元素
微量元素:是小于体重0.01%的元素称微量元素,它们种类很多。人体必需的有14种,这些元素虽然在人体中含量很少,但其生理作用却非常重要。
微量元素又分为必需微量元素和非必需微量元素。
必需的微量元素有:
铁:参与氧的运转,交换及组织呼吸。
铜:与铁相互作用形成胶原蛋白,增强血管弹性。
锌:是70多种酶代谢的必需物质。
铬:加强胰岛素对糖的和脂类的作用。
钴:是维生素B12的成分参与造血。
锰:是过氧化物和焦葡萄酸盐羟基酶的组分,参与糖代谢。
镍:脂尿素酶组分,促进铁的吸收,刺激造血。
锡:是催化、氧化剂有益于维持蛋白质、核酸等的三维结构。
硅:维持结缔组织和骨质的正常组织和结构。
硒:是谷胱甘肽过氧化物酶的组分。
钼:是亚硫酸盐、黄嘌呤、醛等氧化酶的成分。
碘:是甲状腺的主要成分。
钒:控制ATP酶和磷转化酶及钠泵。
氟:维持牙齿及骨结构抑制稀醇酶焦磷酶等。
从上面可以看出,除了碘、氟、硅外都属于重金属行列。

3、国际上对重金属的含量的规范
现在国外大部分国家都在不断的要求、限制材料的毒性,重金属的含量。常见的重要的标准如下:
中国:《GB2762-2005 食品中污染物限量》、《GB6675-2003 国家玩具安全技术规范》
欧洲:《欧洲玩具指令》玩具中的重金属含量(EN71-3标准)
美國:玩具中的重金属含量标准ASTM F963
欧盟:关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质的第2011/65/EU号指令(新RoHS指令)

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