重金属对人体的影响.doc

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
1、什么是重金属
重金属指比重大于5的（一般指密度大于4.5g/cm3的金属），而原子量大于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
        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  
2.2.1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2002/95/EC号指令（RoHS指令）