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重金屬污染 |
中文名;重金屬污染 基本含義;重金屬或其化合物造成的環境污染 主要導致原因;採礦、廢氣排放、污水灌溉 相關事例;日本的水俁病 主要污染分類;鉛污染,汞污染 污染表現;水污染和土壤污染等 |
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染。主要由採礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬超標製品等人為因素所致。
因人類活動導致環境中的重金屬含量增加,超出正常範圍,直接危害人體健康,並導致環境質量惡化。2011年4月初,中國首個「十二五」專項規劃——《重金屬污染綜合防治「十二五」規劃》獲得國務院正式批覆,防治規劃力求控制5種重金屬。[1]
基本定義
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染。如日本的水俁病是由汞污染所引起。其危害程度取決於重金屬在環境、食品和生物體中存在的濃度和化學形態。
重金屬污染主要表現在水污染中,還有一部分是在大氣和固體廢物中。
主要特點
重金屬
重金屬原義是指比重大於5的金屬(密度大於4.5 克每立方厘米的金屬),包括金、銀、銅、鐵、鉛等。重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的淨化,使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性,很難在環境中降解。
目前中國由於在重金屬的開採、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。如隨廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,被魚和貝類體表吸附,產生食物鏈濃縮,從而造成公害。
水體中金屬有利或有害不僅取決於金屬的種類、理化性質,而且還取決於金屬的濃度及存在的價態和形態,即使有益的金屬元素濃度超過某一數值也會有劇烈的毒性,使動植物中毒,甚至死亡。
金屬有機化合物(如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等)比相應的金屬無機化合物毒性要強得多;可溶態的金屬又比顆粒態金屬的毒性要大;六價鉻比三價鉻毒性要大等等。
重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害,例如,日本發生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染)等公害病,都是由重金屬污染引起的。
重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布,而底泥往往是重金屬的儲存庫和最後的歸宿。當環境變化時,底泥中的重金屬形態將發生轉化並釋放造成污染。重金屬不能被生物降解,但具有生物累積性,可以直接威脅高等生物包括人類,有關專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性,已受污染土壤沒有治理價值,只能調整種植品種來加以迴避。因此,底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。
污染現狀
科技是一把雙刃劍,20世紀以來科學技術迅猛發展,促進了經濟的發展,提高了人民的生活水平,然而,與此同時,人類也付出了慘重的代價。由於工業「三廢」機動車尾氣的排放、污水灌溉和農藥、除草劑、化肥等的使用以及礦業的發展,嚴重地污染了土壤、水質和大氣。
據報道,1989年中國有色冶金工業向環境中排放重金屬Hg為56 t,Cd為88 t,As為173 t,Pb為226t。美國科學家對一些公路及城市的土壤進行過化學分析,發現其中鉛的含量出奇的高,達到最大允許量的幾十倍,甚至幾百倍。
2004年,夏厚林等人根據中國藥典2000 版一部附錄重金屬檢查法及對外貿易經濟合作部頒布的《藥用植物及製劑進出口綠色行業標準》中有關鉛、鎘、汞的測定法,測定了元胡止痛片中重金屬總量,結果鉛、鎘、汞含量均有不同程度的超標。
孟加拉國的12500萬人口中有3500-7700萬人在飲用被污染的水。重金屬污染目前已相當嚴重,其對環境和生物的危害極大,同時,其易通過食物鏈而富集,因此,已經引起了世界各國科學家的高度重視,解決這個問題已迫在眉睫。
是可在人體和動物組織中積蓄的有毒金屬。主要來源於各種油漆、塗料、蓄電池、冶煉、五金、機械、電鍍、化妝品、染髮劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來水管等。它是通過皮膚、消化道、呼吸道進入體內與多種器官親和,主要毒性效應是貧血症、神經機能失調和腎損傷,易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。
鉛對水生生物的安全濃度為0.16mg/L,用含鉛0.1~4.4mg/L的水灌溉水稻和小麥時,作物中鉛含量明顯增加。
人體內正常的鉛含量應該在0.1毫克/升,如果含量超標,容易引起貧血,損害神經系統。而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多,一旦血鉛含量超標,應該採取積極的排鉛毒措施。兒童可服用排鉛口服液或藉助其他產品進行排鉛。
鎘污染
鎘不是人體的必要元素。鎘的毒性很大,可在人體內積蓄,主要積蓄在腎臟,引起泌尿系統的功能變化;鎘主要來源有電鍍、採礦、冶煉、燃料、電池和化學工業等排放的廢水;廢舊電池中鎘含量較高、也存在於水果和蔬菜中,尤其是蘑菇,在奶製品和穀物中也有少量存在。
鎘能夠取代骨中鈣,使骨骼嚴重軟化,骨頭寸斷,會引起胃臟功能失調,干擾人體和生物體內鋅的酶系統,導致高血壓症上升。易受害的人群是礦業工作者、免疫力低下人群。水中含鎘0.1mg/L時,可輕度抑制地面水的自淨作用,鎘對白鰱魚的安全濃度為0.014mg/L,用含鎘0.04Mg/L的水進行灌溉時,土壤和稻米受到明顯污染,農灌水中含鎘0.007mg/L時,即可造成污染。
正常人血液中的鎘濃度小於5微克/升,尿中小於1微克/升。鎘能夠干擾骨中鈣,如果長期攝入微量鎘,使骨骼嚴重軟化,骨頭寸斷,引起骨痛病,其還會引起胃臟功能失調,並干擾人體和生物體內鋅的酶系統,導致高血壓症上升。
汞污染
汞及其化合物屬於劇毒物質,可在人體內蓄積。主要來源於儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、化妝品、照明用燈、齒科材料、燃煤、水生生物等。血液中的金屬汞進入腦組織後,逐漸在腦組織中積累,達到一定的量時就會對腦組織造成損害,另外一部分汞離子轉移到腎臟。
進入水體的無機汞離子可轉變為毒性更大的有機汞,由食物鏈進入人體,引起全身中毒作用;易受害的人群有女性,尤其是准媽媽、嗜好海鮮人士;天然水中含汞極少,一般不超過0.1μg/L。正常人血液中的汞小於5-10微克/升,尿液中的汞濃度小於20微克/升。如果急性汞中毒,會誘發肝炎和血尿。
鉻污染
主要來源於劣質化妝品原料、皮革製劑、金屬部件鍍鉻部分,工業顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等;如誤食飲用,可致腹部不適及腹瀉等中毒症狀,引起過敏性皮炎或濕疹,呼吸進入,對呼吸道有刺激和腐蝕作用,引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴重地區居民,經常接觸或過量攝入者,易得鼻炎、結核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。
銅污染
指銅(Cu)及其化合物在環境中所造成的污染。主要污染來源是銅鋅礦的開採和冶煉、金屬加工、機械製造、鋼鐵生產等。冶煉排放的煙塵是大氣銅污染的主要來源。
鎳污染
是由鎳及其化合物所引起的環境污染。冶煉鎳礦石及冶煉鋼鐵時,部分礦粉會隨氣流進入大氣。在焙燒過程中也有鎳及其化合物排出,主要為不溶於水的硫化鎳(N iS),氧化鎳(N iO)、金屬鎳粉塵等,成為大氣中的顆粒物。燃燒生成的鎳粉塵遇到熱的一氧化碳,會生成易揮發的、劇毒的致癌物羰基鎳[N i(CO)4]。精煉鎳的作業工人,患鼻腔癌和肺癌的發病率較高。鍍鎳工業、機器製造業、金屬加工業的廢水中常含有鎳,常用鹼法處理工業廢水,使其生成氫氧化鎳[N i(OH)2]沉澱而清除掉。鎳可在土壤中富集,含鎳的大氣顆粒物沉降、含鎳廢水灌溉、動植物殘體腐爛、岩石風化等都是土壤中鎳的來源。植物生長會吸收土壤中的鎳。鎳含量最高的植物是綠色蔬菜和煙草,可達1.5-3ppm。鎳對水稻產生毒性的臨界濃度是20ppm。中國規定車間空氣中羰基鎳的最高容許濃度為0.001mg/m3,地面水中鎳的最高容許濃度為0.5mg/L。
鋅污染
是指鋅及化合物所引起的環境污染。主要污染源有鋅礦開採、冶煉加工、機械製造以及鍍鋅、儀器儀表、有機物合成和造紙等工業的排放。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基絡合物存在。
污染來源
重金屬的污染主要來源工業污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工業污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環境,在人和動物、植物中富集,從而對環境和人的健康造成很大的危害,工業污染的治理可以通過一些技術方法、管理措施來降低它的污染,最終達到國家的污染物排放標準;交通污染主要是汽車尾氣的排放,國家制定了一系列的管理辦法,例如:使用乙醇汽油、安裝汽車尾氣淨化器等;生活污染主要是一些生活垃圾的污染,廢舊電池、破碎的照明燈、沒有用完的化妝品、上彩釉的碗碟等,對於重金屬的污染只要我們從其來源加以控制,就多多少少可以減少重金屬污染。
專家分析指出:目前中國塑料生產企業的工藝、設備、技術研發較落後,是造成污染嚴重的主要原因,而管理不善、地方保護及人們環保意識淡薄,加劇了污染,強化治理迫在眉睫。生產企業應放眼未來,倡導環保,使用環保型助劑才能使PVC行業健康長遠發展。
從環境污染方面,重金屬是指汞、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、鉻。這些重金屬在水中不能被分解,人飲用後毒性放大,與水中的其他毒素結合生成毒性更大的有機物。
土壤污染,可以用耐重金屬的植物修復,可以用來做遊樂園等,非農業耕地,美國有這樣的例子,安徽銅陵銅尾礦與澳大利亞合作,進行植物修復,效果已初見端倪。
重金屬一般以天然濃度廣泛存在於自然界中,但由於人類對重金屬的開採、冶煉、加工及商業製造活動日益增多,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤中,引起嚴重的環境污染。
人體傷害
以各種化學狀態或化學形態存在的重金屬,在進入環境或生態系統後就會存留、積累和遷移,造成危害。如隨廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,被魚和貝的體表吸附,產生食物鏈濃縮,從而造成公害。如日本的水俁病,就是因為燒鹼製造工業排放的廢水中含有汞,在經生物作用變成有機汞後造成的;又如痛痛病,是由煉鋅工業和鎘電鍍工業所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經大氣擴散等過程進入環境中,造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高,致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍,損害了人體健康。重金屬對人體的傷害極大。常見的有:
汞:食入後直接沉入肝臟,對大腦、神經、視力破壞極大。天然水每升水中含0.01毫克,就會導致人中毒。
鎘:導致高血壓,引起心腦血管疾病;破壞骨骼和肝腎,並引起腎衰竭。
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。
鈷:能對皮膚有放射性損傷。
釩:傷人的心、肺,導致膽固醇代謝異常。
銻:與砷能使銀手飾變成磚紅色,對皮膚有放射性損傷。
鉈:會使人多發性神經炎。
錳:超量時會使人甲狀腺機能亢進。也能傷害重要器官。
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。
這些重金屬中任何一種都能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神精錯亂、關節疼痛、結石、癌症。
近年,關於重金屬污染事件屢見不鮮,從湖南兒童血鉛超標事件,陝西鳳翔數百兒童鉛超標到重金屬污染「菜籃子」等等,近日南方周末又有報道說,飲水機內也存在重金屬污染,可見重金屬污染已影響到我們的生活環境。我們常見的塑料門窗也同樣存在重金屬鉛的污染。塑料門窗屬於PVC異型材,PVC異型材用熱穩定劑體系主要有鉛鹽、有機錫、鈣鋅及其複合穩定劑。因鉛鹽穩定劑的穩定效果好,成為了目前中國塑料門窗生產中使用最多的穩定劑,但因鉛的毒性,雖然並不直接與人體接觸,仍對環境和人體健康造成威脅。北美地區不准硬聚氯乙烯門窗使用鉛穩定劑。加拿大衛生部1996-48文件,美國消費者產品安全委員會第96-150文件和第4426號文件對此均有明確規定。
參考來源
參考資料
- ↑ 中國十大重金屬污染事件,360文庫 , 2021年8月2日