重金屬如何進入人體
日期：2011-02-22 作者：張?zhí)锟?來源：文匯報 |
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重金屬通過各種途徑進入大氣、水體和土壤
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□張?zhí)锟?br>
土壤重金屬污染問題日益嚴(yán)重,，成為當(dāng)今世界面臨的主要環(huán)境問題之一,，越來越受到環(huán)境和土壤科學(xué)研究者的關(guān)注。農(nóng)田土壤中的重金屬通過在作物體內(nèi)富集進入食物鏈,，對人畜健康構(gòu)成了威脅,，治理農(nóng)田土壤重金屬污染迫在眉睫。但與此同時,，當(dāng)這類公共衛(wèi)生事件出現(xiàn)時,，準(zhǔn)確、適時地作出科學(xué)的解釋也十分必要,。為此,，本刊特約請專家就重金屬是如何進入人體、攝入重金屬超標(biāo)食物后可能產(chǎn)生哪些癥狀,、我們?nèi)绾卧谌粘Ｉ钪杏兴婪兜葐栴}做出解答,。
重金屬主要通過空氣（呼吸）、水,、食物和皮膚接觸進入人體,。如果環(huán)境沒有嚴(yán)重污染，重金屬一般是通過食物和消費品的消費進入人體的,。因此,，從目前人們幾種常見的消費形式，主要是稻米,、煙草,、水產(chǎn)品和蔬菜等的消費途徑，可以了解重金屬進入人體的方式,，以及重金屬對人體的危害,，從而有針對性地采取一些防范措施。
分類與危害
盡管現(xiàn)在對重金屬的區(qū)分還沒有嚴(yán)格的定義，但化學(xué)上可根據(jù)金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬,。密度大于4.5g/cm3的金屬稱為重金屬,，如：金、銀,、銅,、鉛、鋅,、鎳、鈷,、鉻,、汞、鎘,、錳等大約45種,。對人和環(huán)境有害的重金屬主要有，汞,、鎘,、鉛、鉻以及類金屬砷等,，它們的生物毒性比較顯著,。此外，銅和錳等也對人體有害,。
重金屬不能被生物降解,，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集,，最后進入人體,。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及酶等發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性,，也可能在人體的某些器官中累積,，造成慢性中毒。
重金屬對人體造成傷害各有不同,。比較常見的有——
鉛 可以傷害人的腦細胞,，有致癌致突變等作用，可影響兒童智力正常發(fā)育,，主要使其腦回變淺,，智力低下。
汞 可以造成大腦,、神經(jīng),、肝、腎等的破壞，表現(xiàn)為頭痛,、頭暈,、肢體麻木和疼痛、肌肉震顫,、運動失調(diào),、焦慮、不安,、思想不集中,、記憶力減退、精神壓抑等,。此外,，汞還會導(dǎo)致肝炎、腎炎,、蛋白尿,、血尿和尿毒癥等。
鉻 對人體的毒害為全身性的,，對皮膚有刺激作用,，引起皮炎、濕疹,、氣管炎,、鼻炎和變態(tài)反應(yīng)，并有致癌作用,。
砷 砷及其化合物進入人體可蓄積于肝,、腎、肺,、骨骼等部位,，特別是在毛發(fā)、指甲中貯存,。砷主要是與細胞中的酶系統(tǒng)結(jié)合,，使許多酶的生物作用受到抑制失去活性，造成代謝障礙,。砷要經(jīng)過十幾年甚至幾十年的體內(nèi)蓄積才發(fā)病,。砷慢性中毒主要表現(xiàn)為末梢神經(jīng)炎和神經(jīng)衰弱，皮膚色素高度沉著和皮膚高度角化,，發(fā)生龜裂性潰瘍,。急性砷中毒多見于消化道攝入，主要表現(xiàn)為劇烈腹痛,、腹瀉,、惡心、嘔吐，搶救不及時可造成中毒者死亡,。
鎘 進入人體的鎘主要累積在肝,、腎、胰腺,、甲狀腺和骨骼中,，可引起骨痛病。此外,，鎘可造成貧血,、高血壓、神經(jīng)痛,、骨質(zhì)松軟,、腎炎和分泌失調(diào)等病癥。鎘的急性中毒以呼吸系統(tǒng)損害為主,，鎘的慢性中毒以引起腎小管病變?yōu)橹鞯哪I臟損害，亦可引起其他器官的損害,。
日本的“痛痛病”
2007年,，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所教授潘根興的研究團隊在全國六個地區(qū)(華東、東北,、華中,、西南、華南和華北)縣級以上市場隨機采購大米樣品100多個,，隨后進行了檢測,。檢測結(jié)果表明，抽查稻米樣品的10%存在鎘超標(biāo),。2008年4月,，潘根興的研究小組又從江西、湖南,、廣東等省農(nóng)貿(mào)市場隨機取樣63份,，實驗結(jié)果證實樣品的60%以上大米鎘含量超過國家限值。
而早在2002年,，農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心曾對全國市場稻米進行安全性抽檢就得出了相似的結(jié)果,，稻米中超標(biāo)最嚴(yán)重的重金屬是鉛，超標(biāo)率28.4%,，其次就是鎘,，超標(biāo)率10.3%。
盡管稻米被多種重金屬污染,，而且中國尚未發(fā)生大量的因吃了重金屬污染稻米而患病的患者,，但是重金屬污染稻米早在國際上已有先例，其中最著名的就是被世界衛(wèi)生組織列為世界8大公害之一的日本的“痛痛病”。
橫貫日本中部的富山平原有一條清水河叫神通川,，并用這條河的水灌溉兩岸肥沃的土地,。因此，神通川兩岸的人民世世代代喝的是這條河的水和用這條河的水澆灌出來的水稻,。但是,，三井金屬礦業(yè)公司在這條河的上游設(shè)立了神岡礦業(yè)所，建成煉鋅工廠,，把大量污水排入神通川,。早在1931年，神通川兩岸的人就出現(xiàn)過一種怪病,，患者全身各處疼痛,，從腰、手,、腳的關(guān)節(jié)疼痛慢慢擴到身體各部位神經(jīng)痛和全身骨病,。患者不能行動,，呼吸困難,，最后發(fā)展為骨骼軟化、萎縮和骨折,，直到不進飲食,，衰竭死亡。有一名患者打了一個噴嚏,，全身多處發(fā)生骨折,。另一名患者全身骨折達73處，身長為此縮短了30厘米,。
直到1961年,，醫(yī)學(xué)研究人員才查明，神通川兩岸骨痛病患者與三井金屬礦業(yè)公司神岡煉鋅廠的廢水有關(guān),。該公司把煉鋅過程中未經(jīng)處理凈化的含鎘廢水排放到神通川中,。兩岸居民又用這種污染了的水灌溉農(nóng)田，結(jié)果農(nóng)田,、稻米和魚蝦中的鎘都大大超標(biāo),。農(nóng)田中的鎘含量高達（7～8）μg/g，稻米鎘含量高達（l～2）μg/g,。在長年累月吃含鎘稻米,、魚蝦和飲用含鎘水的多重作用下，人群中出現(xiàn)大量的骨痛病,。由于患者疼痛難忍,，不停地呻吟,，呼叫疼痛，因而把這種病俗稱為“痛痛病”,。“痛痛病”在當(dāng)?shù)亓餍?0多年,，造成200多人死亡。
現(xiàn)在,，中國的鎘污染稻米引起疼痛的疾病尚處在進一步診斷階段,。鎘污染嚴(yán)重的廣西桂林思的村，有一些不明骨痛原因的村民,。他們說,，醫(yī)院不能診斷清楚他們的病，他們只好自稱“軟腳病”,。但是,，不少村民尿鎘嚴(yán)重超標(biāo)，身體出現(xiàn)非正常的疼痛癥狀,，如果按日本“痛痛病”相關(guān)診療標(biāo)準(zhǔn),，可以說是有了初期癥狀。現(xiàn)在的情況是,，盡管研究人員的調(diào)查表明中國抽查的稻米中10%的樣品鎘超標(biāo),，但是還沒有誰能拿出直接證據(jù)證明村民的疼痛病與食用含鎘大米有關(guān)，也無法證明與土地污染有關(guān),，也沒有醫(yī)院下此結(jié)論。所以現(xiàn)在只能說村民的病是疑似“痛痛病”初期癥狀,。
日本的“痛痛病”是重金屬鎘污染稻米和飲水的一個極為慘痛的教訓(xùn),，世界各國都在汲取這一教訓(xùn)。通過訴訟,，受到鎘污染之害的日本人都得到賠償,。受害者的醫(yī)療費用均為污染事件的制造者三井公司支付，同時該公司還要支付受害者的生活費用,，其中還包括受害者每個月洗溫泉的經(jīng)費,。
此外，為了不讓含鎘的田地和水再毒害公眾,，日本富山縣實施了一個“客土”計劃,。這個計劃是日本研究人員在1975年向日本政府提出的治理污染土地的方法，主要做法是,，把鎘土埋到25厘米深的地下,，置換土壤。由于這一計劃并非是全面改造土壤,，被污染的土壤仍然埋在地下,，所以叫“客土”計劃,。該計劃的經(jīng)費大約是420億日元，其中三井公司承擔(dān)約40%,，其余的由中央和地方政府承擔(dān),。
日本的前車之鑒，不可不察,。如果中國從現(xiàn)在起未雨綢繆,，避免日本的“痛痛病”在中國出現(xiàn)，也許還來得及,。
煙草與重金屬吸入
煙草是現(xiàn)今人們消費的一種既非食物又非飲料的特殊消費品,，但是，這種消費品與食物一樣含有重金屬,。原因在于,，煙草像植物和動物食品一樣，在生長和加工過程中會富集環(huán)境中的重金屬,。
2010年10月7日在澳大利亞悉尼召開的第九屆亞太煙草或健康會議上,，加拿大研究人員公布的一項研究結(jié)果表明，中國13個牌子的卷煙檢測出含有重金屬,，其中含有的鉛,、砷和鎘等重金屬成分含量與加拿大產(chǎn)香煙相比，最高超出3倍以上,。
煙草中的重金屬來源是多方面的,。產(chǎn)煙區(qū)大氣、降水,、地表水及土壤中的重金屬含量是煙草吸附重金屬的重要來源,。此外，煙葉種植中的種子,、農(nóng)藥,、化肥、農(nóng)家肥等也是重金屬的來源,。除了煙葉中含有的重金屬外,，卷煙在加工過程中也會引入重金屬污染物，如加工過程中使用的香精,、香料及機械接觸等,。不同的加工工藝也會影響卷煙成品中重金屬的最終含量。例如,，當(dāng)土壤中加入的鉛濃度為0～2500mg/kg時,，煙草對土壤中的鉛具有較強的吸收性，并可殘留在作物的各個部位,，這便成為煙草中重金屬的重要來源,。
不過,，煙草中的重金屬進入人體與食物中的鉛進入人體是經(jīng)由不同的渠道，前者是經(jīng)由呼吸系統(tǒng),，并且通過高溫的作用而大量進入人體,，而后者是經(jīng)由消化系統(tǒng)，因而經(jīng)由前者進入人體的重金屬的劑量大于后者,。
當(dāng)然,，不同的重金屬通過吸煙進入人體的量是不同的。研究人員經(jīng)測試后發(fā)現(xiàn),，在吸煙過程中,，香煙中的砷和鉛揮發(fā)性較小，通過煙頭及過濾嘴的吸附,，對主動吸煙者及被動吸煙者的危害較小,。但是汞和鎘的揮發(fā)性較大，通過香煙的過濾嘴吸附量較小,，因而對主動吸煙者及被動吸煙者可造成較大危害,。
另外，由于香煙燃燒中心部位溫度高達800℃～900℃,，燃燒的邊緣溫度也達到了300℃～400℃,，在高溫的幫助下，煙草中的重金屬可變成煙塵和霧（氣溶膠）,，直接由呼吸道進入人體內(nèi),，對主動和被動吸煙者都造成極大傷害。而且肺部吸收的重金屬比胃腸道吸收的重金屬高好幾倍,，對人造成的危害也更大,。
食物中的重金屬
人們從食物中吸收重金屬主要是從海（水）產(chǎn)品和蔬菜中吸收，而海產(chǎn)品和蔬菜也是從環(huán)境,，主要是從水體、土壤和空氣中吸收并富集重金屬后,，由人吃下這些食品而產(chǎn)生日積月累的效果,，最終可能導(dǎo)致重金屬中毒和致癌。
現(xiàn)在,，魚和貝類已成為重金屬銅,、鋅、鉛,、鎘,、汞、砷的重要來源,。不同的水產(chǎn)品中的重金屬含量是不同的,。研究人員發(fā)現(xiàn),，生活在水體上、中層的魚類魚體中的重金屬積累量,，主要取決于水中的重金屬濃度,，而底棲魚類的重金屬集累則取決于水和沉積物中的重金屬濃度。以銅,、鋅,、鉛、鎘為例,，它們在魚類,、甲殼類、頭足類（如章魚,、烏賊,、鸚鵡螺、槍烏賊等）和貝類等不同動物類群體中的含量不一,。銅的含量依次為,，頭足類>甲殼類>貝類>魚類；鋅,、鉛,、鎘的含量則依次為，頭足類>貝類>甲殼類>魚類,；絕大部分海洋動物體中重金屬平均含量依次為:鋅>鉛>銅>鎘,。
蔬菜中的重金屬也是比較多的，原因也在于蔬菜可以富集空氣,、水和土壤中的重金屬,，而且不同的蔬菜富集重金屬的量是不同的。以鎘為例,，蔬菜可分為高富集,、中富集和低富集鎘三種類型。第一種是鎘高富集蔬菜,，以葉菜類最大,；中富集蔬菜以果菜類為主；低富集蔬菜以根菜及豆類為主,；鎘富集最小的蔬菜是瓜類,，幾乎沒有超標(biāo)現(xiàn)象。
例如,，研究人員對成都地區(qū)蔬菜的檢測表明,，鎘富集濃度（污染濃度）的蔬菜依次為：菠菜>芹菜>大白菜>韭菜>黃瓜>油菜>花菜>番茄>甘藍。其中菠菜和芹菜的鎘超標(biāo)最高,。對合肥市蔬菜的檢測表明,，鎘富集濃度依次為蔥蒜類>葉菜類>根莖類>豆類>茄果類>瓜類,。此外，不同的研究結(jié)果也表明,，芹菜和萵筍對鎘具有較強的吸收富集能力,，這兩種蔬菜鎘的超標(biāo)也最高。
另外,，即使是同一種蔬菜,，不同的部位富集重金屬的濃度也不一樣。例如,，菠菜中的鎘含量大小依次為菜葉>根>莖稈,；青菜中鎘的含量為菜葉>莖稈；芹菜的莖和葉蓄積鎘的能力差異更大,，葉比莖的富集系數(shù)高出3.3倍,。因此，菜葉相對蔬菜其他部位對鎘和其他重金屬的富集能力更強,。
相關(guān)鏈接 消費者如何自我保護
科學(xué)消費,、盡量減少金屬通過食品進入機體，不失為一種有效的對策,。例如,，戒煙不僅能遠離重金屬，還能避免煙草中其他毒素毒害自己和他人,。而對于蔬菜消費,，要按照重金屬富集程度由低到高的次序來選擇，即從瓜果類,、根菜,、豆類到葉菜類。同一種蔬菜,，要先吃和多吃莖稈,，少吃和不吃菜葉。當(dāng)然,，如果是綠色食品,，則所有蔬菜和同一蔬菜的不同部分都可以消費，在購買農(nóng)產(chǎn)品時,，除了要盡量選擇無公害產(chǎn)品外，還要注意吃菜品種的多樣化,，避免單一重金屬的過量攝入,。
至于水產(chǎn)品，要按魚類,、甲殼類,、貝類和頭足類的次序來消費,，因為它們依次是重金屬含量遞減的產(chǎn)品。而同一種產(chǎn)品,，如魚類,，一般不要吃魚卵，更不要吃脂肪,。對于江南美味大閘蟹,，也要忍痛割愛蟹卵。如此,，可以把食品中的重金屬污染減少到最低程度,。
六種食物對抗各種污染
牛奶驅(qū)鉛 牛奶所含的蛋白質(zhì)成分能與體內(nèi)的鉛結(jié)合成可溶性化合物，不但阻止人體對鉛的吸收,，還可促進鉛的排泄,。
海帶抗輻射 海帶的提取物可減輕同位素、射線對機體免疫功能的損害,，并抑制免疫細胞的凋亡,，從而具有抗輻射作用。
小米抗噪聲 在噪聲環(huán)境中,，人體內(nèi)的B族維生素消耗很大,，應(yīng)多食富含B族維生素的食物，如小米,、燕麥,、玉米等。
血豆腐抗粉塵 豬血,、雞鴨血中的血漿蛋白,，經(jīng)胃酸和消化酶分解后，可產(chǎn)生解毒,、滑腸的物質(zhì),，并與入侵人體的粉塵、有害金屬微粒發(fā)生反應(yīng),，變成不易被人體吸收的物質(zhì),，從消化道排出體外。
黑木耳抗鎘 慢性鎘中毒會造成人體腎臟損害,，或引起骨骼疾病,。黑木耳含有的植物膠質(zhì)，可吸附通過消化道進入體內(nèi)的鎘,，使其排出體外,。
大蒜抗亞硝胺 長期進食腌制、熏烤制品是消化道惡性腫瘤的主要危險因素，而大蒜對亞硝胺的合成有明顯的抑制作用,。
尋找“吃”毒植物
土壤的植物修復(fù)技術(shù)因其安全,、廉價而成為世界上該領(lǐng)域研究和開發(fā)的熱點。植物修復(fù)就是篩選和培育超富集植物,，利用植物把土壤中的有毒重金屬元素吸收起來,，再將植物收獲，回收植物中的重金屬物質(zhì),。植物修復(fù)既能大量減少土壤中的重金屬污染,，又為回收利用重金屬資源提供了可能。
中科院地理所環(huán)境修復(fù)中心在國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）的支持下,，自1997年起與中科院地理所,、中山大學(xué)、中科院南京土壤所等20多家科研機構(gòu)合作,，開展系列研究,。1998年，該中心在中國境內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)了砷的超富集植物——蜈蚣草,，它對砷的吸附量高達22630ppm,，超過普通的植物上千倍。之后,，南京土壤所的專家通過溶液培養(yǎng)和土培實驗,，又發(fā)現(xiàn)了遏藍菜和一種蕨類植物對鋅有較強的吸收能力。將這類“超級植物”種植在相應(yīng)的重金屬污染區(qū),，如銅鋅礦的周邊,，就可以大大降低土壤中的重金屬含量。
目前,，我國已找到十多種能消除鎘的“超級植物”,，只要把它們種在輕度污染的土壤里，一年左右就能把鎘含量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),。
美國快餐業(yè)巨頭麥當(dāng)勞公司去年6月宣布召回至少1330萬個印有動畫電影《怪物史萊克Ⅳ》圖案的玻璃杯,。這些玻璃杯表面可能含有對人體有害的重金屬鎘。
麥當(dāng)勞公司表示,，上述被召回的玻璃杯中,，1200萬在美國銷售，至少130萬在加拿大銷售,。這些杯子分別印有夢工廠3D動畫大片《怪物史萊克Ⅳ》中4個角色的圖案,，每個售價約兩美元。
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重金屬污染源有哪些
日期：2011-02-22 作者： 來源：文匯報 |
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重金屬的來源非常廣泛,，傳統(tǒng)上可以分為工業(yè)來源和農(nóng)業(yè)來源,。隨著我國城市化進程的加快,，一些有別于以往的為城市所特有的污染來源也隨之產(chǎn)生。重金屬來源如下：
工業(yè)來源：工業(yè)能源大都以煤,、石油類為主，它們是環(huán)境中汞,、鉛,、鎘、鉻,、砷等重金屬污染的主要來源,。在采礦、選礦,、冶煉,、鍛造、加工,、運輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的重金屬污染,。排放的廢水、廢渣等直接進入水體及土壤中,，廢氣中的重金屬經(jīng)沉降也進入土壤等環(huán)境中,，從而使得環(huán)境中重金屬濃度嚴(yán)重超標(biāo)。
農(nóng)業(yè)來源：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,，污水灌溉,、農(nóng)藥、劣質(zhì)化肥等的不合理使用是重金屬污染的重要途徑,。以磷肥為例,，生產(chǎn)磷肥的磷礦石成分復(fù)雜，含有較多的重金屬如鋅,、鉻,、鎳、銅,、鎘,、鉛等，因此如不合理的使用,，劣質(zhì)化肥中的重金屬雜質(zhì)會直接導(dǎo)致土壤污染,。
城市來源：城市日益變成重金屬污染的重要來源之一，污染過程主要包括污水處理中產(chǎn)生污泥的堆放,、垃圾滲濾液的泄漏,、含鉛汽油的使用以及汽車交通等。污水處理廠產(chǎn)生的污泥中含有大量的重金屬,，如不經(jīng)處理直接排放或者灌溉,，會對土壤環(huán)境造成二次污染。城市垃圾在焚燒過程中產(chǎn)生的飛灰及堆放填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液中的重金屬通常也會嚴(yán)重超標(biāo)。含鉛汽油的燃燒是城市鉛污染的一個重要來源,，汽車輪胎添加劑中使用的鋅也導(dǎo)致城市土壤的鋅污染,。
環(huán)境事故污染：近年來突發(fā)性的環(huán)境污染事件驟增，其中重金屬污染的案例占很大比例,。突發(fā)性的環(huán)境事件會導(dǎo)致重金屬在短時間內(nèi)高濃度地進入環(huán)境,，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。
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