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重金屬對人體的危害與防護

來源:未知編輯:人氣:415發表時間: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、鎘等并非生命活動所必須,而且所有重金屬超過一屬是指汞、鎘、鉛以及“類金屬”-----砷等生物毒性顯著的重金屬。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、廢水中重金屬的來源

1.鉛的來源。

水體中的鉛一般來自于冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業,尤其是來自有色金屬冶煉過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。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH<3)鉛濃度最高,電鍍廢液產生的廢水鉛濃度也很高。

2.鎘的來源。

鎘是一種灰白色的金屬,自然界中主要以二價形式存在。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,因此工業上90%的福用于電鍍顏料、塑料穩定劑、合金及電池等行業,含鎘廢水的來源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農藥、醫藥、電鍍、紡織印染等行業的生產過程中。

3.汞的來源。

汞俗稱水銀,是地殼中相當稀少的一種元素。但是當今社會人類活動很大程度上造成了水體汞污染。水體中汞污染主要來自氯堿、塑料、電池、電子等工業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帶來汞污染。中國就是全球汞使用量和排放量最大的國家。

4.砷的來源

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

5.銅的來源

銅的化合物以一價或二價狀態存在。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的廢水中都含有銅,其中以金屬加工、電鍍工廠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,會影響水的質量。水中銅含量達0.01毫克/升時,對水體自凈有明顯的抑制作用;超過 3.0毫克/升,會產生異味;超過15毫克/升,就無法飲用。若用含銅廢水灌溉農田,銅在土壤和農作物中累積,會造成農作物特別是水稻和大麥生長不良,并會污染糧食籽粒。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,有人認為銅對魚類毒性濃度始于0.002毫克/升,但一般認為水體含銅0.01毫克/升對魚類是安全的。在一些小河中,曾發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,曾發生銅污染引起牡蠣肉變綠的事件。

6.鋅的來源

   鋅是一種淺灰色的過渡金屬,是僅次于鐵、銅、鋁的第四“常見”金屬,由于形、色類似鉛,故也稱亞鉛,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的排放。除此之外,汽車輪胎磨損以及煤燃燒產生的粉塵、煙塵中均含有鋅及化合物,工業廢水中鋅常以鋅的羥絡合物存在。

7.錳的來源

    錳的用途非常廣泛,幾乎涉及到人類生活的方方面面。在工業生產中,錳接觸的機會主要是錳礦的開采、干燥、磨粉、過篩混料和包裝時產生的錳塵。在鋼鐵工業中,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。隨著科學技術的進步,錳在其他方面的用途也越來越廣泛。如電子工業上軟磁鐵氧化體的應用。在汽車工業中廣泛使用的取代四乙基鉛的MMT,使人類接觸錳的機會增多,從而增加了潛在錳中毒的危險。

8.鎳的來源

    廢水中鎳的來源廢水中的鎳主要以二價離子存在,比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業來源很多,其中主要是電鍍業,此外,采礦、冶金、石油化工、紡織等工業,以及鋼鐵廠、印刷等行業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,特別是胎兒的神經系統,可造成先天智力低下;對老年人會造成癡呆等。 另外還有致癌、致突變作用。慢性鉛中毒表現為貧血、神經衰弱、神經炎、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,過量鉛可影響生長發育,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,導致骨質疏松。有研究表明,鎘及其化合物對動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系統,特別對中樞神經系統的危害極大,以肝、腎、腦組織含量最多,會導致注意力缺陷,語言和記憶障礙,運動及感覺能力的下降等。甲基汞具有親脂性,與體內巰基的親和力強,干擾蛋白質和酶的生化功能。慢性汞中毒主要表現為神經系統癥狀,會導致永久性的損傷。

4、砷對人體的危害

   砷是砒霜的組分之一,有劇毒,會致人迅速死亡。長期接觸少量,會導致慢性中毒。另外還有致癌性。砷可與細胞中含巰基的酶結合,抑制細胞氧化過程,還能麻痹血管運動中樞,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工人以及因大氣、飲水因長期受砷污染、或長期服用砷劑等可發生慢性砷中毒。突出表現為皮膚色素沉著、角化過度或疣狀增生,也可表現為白細胞減少或者貧血。長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可引起缺乏病,但攝入過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量銅而發病,如大量飲用被銅污染的飲料會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,甚至發生低血壓、休克而死亡。引起中毒的原因是由于吸收過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的隱性遺傳先天性銅代謝缺陷疾病,實質上是屬于慢性銅中毒。兒童時期表現為慢性肝病癥狀,青少年時期又出現神經系統癥狀,且久治不見好轉時,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、反復發作原因不明的溶血、神經癥狀(動作不協調、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,對人體的生長發育,智力,免疫功能甚至是視力都有至關重要的作用。但是人體中的鋅不是越多越好。人體攝入過量的鋅,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。過量的血鋅會抑制白細胞的吞噬功能,是人體抵抗力下降,易受病菌感染。過量的鋅還會影響人體其他無機鹽的吸收與代謝,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

錳是人體及動植物所必需的微量元素之一,但攝入過量的錳則會對機體產生不良作用。工業生產中錳主要通過呼吸道進入機體,并對人的神經、生殖、呼吸等系統產生不同程度的損害。過量錳進入體內則會引起中毒。如果長期接觸錳化合物可造成錳中毒。早期表現為疲乏無力、頭昏、頭痛、失眠、下肢無力、行走困難、走路晃動、步態不穩、后退困難。重度中毒還可出現言語障礙,講話含糊不清、吐字困難、說話不連貫,常表現為“口吃”,還可出現肢體顫動,書寫困難,字越寫越小,表情呆滯,發笑不自然,記憶力減退,智力低下,情緒不穩定,常有沖動行為等。有的還出現發熱和呼吸困難。由于錳中毒癥狀是由于錳過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

鎳及其鹽類的毒性較低,但由于它本身具有生物化學活性,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)而發揮其毒性。鎳可引起接觸性皮炎。直接進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。

金屬在工業上應用廣泛,尤其在建筑業、汽車、航空航天、電子、油漆、涂料和催化劑生產上都大量使用。常見的重金屬中毒主要包括鉛、汞、鎘、錳、鉻以及類金屬砷等。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,應重點做好呼吸防護。

常見重金屬中毒的特點:(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;慢性中毒多因長時間、低劑量接觸金屬的煙、霧、塵等引起的慢性毒作用。

(2)制造業發生重金屬中毒的事故最多,其次是化學工業。

(3)重金屬中毒發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,改進生產工藝,實現自動化、密閉化生產。

(2)采取工程防護措施,如采用通風排毒設施。

(3)在工作場所堅持濕式清掃制度。

(4)加強個體防護。

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

(6)定期對工作場所空氣中重金屬的濃度進行監測。

(7)按照要求進行職業健康檢查,不適宜從事接觸重金屬作業者及時調離。


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