土壤重金属铅污染以及对人类健康的危害1.doc

土壤重金属铅污染以及对人类健康的危害 组员：刘杰 陆亮亮 张宏伟 刘飞 赵瑞超 土壤重金属铅污染及对人类健康的危害综述摘要 近年来, 随着人口的快速增长、工业的迅速发展、农药与化肥的大量施用, 大量的重金属污染物进入土壤环境, 土壤污染日益严重。根据近年来国内外对城市土壤重金属污染的相关研究报道，综述了我国土壤重金属铅的污染现状以及土壤中重金属铅的来源、生物可给性及其对人体的健康风险。关键词 铅；重金属污染; 土壤;城市土壤;健康风险； 净化铅(Pb)是环境中对动植物以及人类毒性最强的重金属元素之一, 动、植物吸收过量的（Pb）会影响其正常生长1。铅及其化合物是一种不可降解的环境污染物,严重危害人体健康。铅对机体的损伤呈多系统性、多器官性, 包括对骨髓造血系统、心血管系统、生殖系统、免疫系统、神经系统、消化系统及其它系统的毒害作用。作为中枢神经系统毒物,铅对儿童健康和智能的危害更为严重。此外,铅还可能是一种致癌物质, 根据对铅致癌性的动物实验和人群研究,美国环保局认为铅可能是人类致癌物。农田土壤中的铅通过粮食与蔬菜等农产品进入人体, 必须采取积极措施防治环境铅污染和对人体的毒害 2。因而本文对包头市郊区的农业用地进行了土壤重金属铅背景值及其对农产品生产及地下水影响的调查与评价, 以期为该地区农业的可持续发展据统计, 在过去的50 年里, 全球排放到环境中的镉、铜、铅和锌分别达22 000、939 000、783 000 和135 000 ,t 其中有相当一部分进入了土壤 1 。土壤重金属不能为土壤微生物所分解, 易于积累, 最终通过生物富集途径危害人类的健康。因此, 土壤重金属污染越来越受到人们的关注, 已成为全球面临的重要环境问题, 并日益成为环境、土壤科学家们研究的热点。1 土壤铅污染的现状目前，全世界平均每年排放约500 万t 铅。过去50 a 间，排放到全球环境中的铅约有7.83105 t，其中大部分进入土壤，致使世界各国土壤出现不同程度的重金属污染2。我国24个省（市）城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展较快地区的320 个重点污染区中，重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80% 以上， 其中铅是最严重的污染元素之一3 据统计，我国大中城市郊区蔬菜、粮食、水果、肉类与畜产品中铅的超标率分别为3 8.6、2 8.0 、27.6 、41.9 和71.1 。以沈阳市为例，环境中铅的暴露普遍，市区土壤全铅含量范围为262 910 mgkg ，污染程度较高4.在铅污染中, 以大气铅污染最为严重。由于铅污染物比重远大于空气比重, 大气中铅污染物呈不断下降的过程, 加之机动车尾气中含有大量铅, 尾气大多排放于1 米以下大气中, 以及尘土飞扬等原因,大气铅污染多聚集在离地面1 米左右高度。工业“三废”的排放, 造成土壤和大气中含铅量增高。大气中铅通过空气气流的传播, 又会广范围地污染水源。据计算, 现代人与原始人相比, 通过各种途径摄入体内的铅量增加了一百倍, 急速地接近人体的允许限量。使用铅盐农药(如砷酸铅) 造成对蔬菜、瓜果以及土壤、水源的污染。还有来自含铅食品的用具、管道、涂料容器等, 它们与酸性食品接触时, 铅可能溶出。其它如蓄电池、含铅涂料、冶炼、印刷等, 都可造成铅对环境的污染。2 重金属铅污染的来源2.1 铅的开采、冶炼和精炼铅的物理化学性质如延展性和对腐蚀的抵抗性从古代就为人们所知，铅的开采、冶炼和精练过程会对周围大气和土壤有很大影响，排出的重金属颗粒大小为0.001 100 m ，烟气颗粒为0.01 2 m ，靠近冶炼厂的表层土壤，其铅含量为1 000mg/kg。2.2 工业“三废”生产和使用铅及含铅化合物的工厂排放的废气、废水、废渣可造成环境污染，进而造成食品污染。环境中某些微生物可将无机铅转变成毒性更大的有机铅。当前世界许多地区，特别是工业发达的城市，大气中含铅已达极高水平。欧洲的大气含铅量为0.05510-6 0.3410-6g/m3，日本大气含铅平均值0.210-6g/m3 我国北京市1980 年大气含铅量平均值为0.5610-6g/m3 。我国一些地区对土壤中铅的含量进行过调查研究，结果是：北京1 8.78mg/kg 、华南地区2 6.47mg/kg 、长江三峡库区2 0.51mg/kg 、上海2 3.0mg/kg 南京24.8 mg/kg 、重庆22.2mg/kg 。2.3 蓄电池1859 年，法国物理学家Gaston Plante 发现当一个铅氧化物和铅金属电极浸入硫酸电解液时，产生电能，而且以后还可以再充电。之后，这个技术不断成熟，1889 年铅酸电池投入商业生产。随着机动车的发展，电池市场在20 世纪发展很快，最终消耗了世界铅产量的75% 左右。铅酸电池在机动车中用于启动、照明和点火。不采用安全有效的措施对铅酸电池进行回收处理，势必造成资源浪费和环境污染。2.4 汽油添加剂四乙基铅作为一种汽油添加剂，用于解决高温时高压发动机运行的爆震音问题，故排出的尾气中含有大量的铅，造成公路干线附近的铅污染。四乙基铅在20 世纪50 年代后达到生产顶峰。另外，它的毒性比无机铅的毒性大100 倍。2.5 含铅肥料磷肥中含有较多的有害重金属，其中铬、铅、砷元素含量较高。农田施入磷肥将这些有害物质带入土壤环境，对作物产生危害。而且这些有害物质在土壤-植物系统中积累、迁移和转化，进入食物链，对人体健康造成危害。3 铅对人体的健康风险铅在重金属中的毒性是最大的一个，它作用于人体的各系统和器官，并以神经毒性为主。在人体内对许多器官和生理功能产生危害，其危害主要包括一下几个方面：铅对人的神经系统又损害作用，它会使神经发生变性阻碍神经冲动的传递。铅对人体消化系统又很大影响，因为铅会对肝脏的损害十分大，会造成肝硬化或是肝坏死。铅对骨髓造学系统产生破坏作用，由于铅抑制相关酶的活性，从而降低血红素，使红细胞内的钠、钾、水脱失，造成中毒性贫血。(4) 铅对免疫系统的危害也很大，它会使白细胞减少，包细胞的吞噬作用下降，从而降低了机体免疫功能。铅中毒有慢性中毒和急性中毒。慢性铅中毒最初只感到疲倦、食欲不振、体重减轻等. 当慢性中毒再发展时, 就会呈现头疼、耳鸣、视力障碍、流产、贫血、精神错乱、早死等; 急性铅中毒使消化系统严重损坏. 特别是少年儿童对铅有特殊的易感性, 即使体内增加微量的铅, 也可引起神经损伤. 谭见安. 地球环境与健康M . 北京:化学工业出版社.环境科学与工业出版社中心,2004 :154 - 155 . 。4 净化体内铅原理与方法4.1药物净化目前,治疗铅中毒的基本原理就是利用药物在体内条件下对铅的络合作用,通过代谢将含铅络合物排出体外。我国创用的二巯基丁二酸钠对肾脏无毒,微量元素损失不多,对一般慢性铅中毒与急性发作的铅绞痛的疗效显著作用。因此,近年来取代依地酸钙成为治疗铅中毒的首选药物 。此外，国内学者研究发现KI（碘化钾） 对人体慢性铅中毒性肾病具有较好的疗效,且在驱除肾铅效果及细胞线粒体修复作用均较二巯基丁二酸钠好。认为其原理是KI 与铅的络合 。国外学者通过研究发现活性炭作为肠道吸附剂内服可治疗铅中毒,对铅的吸附具有较高选择性,不会造成其它微量元素的损失。初步认为其作用机理是阻断肠对铅的吸收及重吸收。4.2天然产物净化通过阅读相关文献，发现人们利用天然产物也能解除生物体内铅的中毒。已经发现天然产物如某些蔬菜、水果、壳聚糖等具有降低生物体内铅浓度的作用。后来有报道,过氧化物歧化酶(SOD) 刺梨汁对铅中毒的大鼠具有一定的排铅作用,同时可使血中SOD 含理增高,过氧化脂质(L PO) 降低,并使免疫功能增强,从而消除铅中毒后的继发性病因,显示出较好的解铅毒的作用。此外还有有报道,人体临床试验发现,灵芝具有(1) 降低血铅含量; (2)增加锌与硫醇基的结合,降低丙二醛含量,提高SOD 活性,减少铅负荷引起的自由基损伤等作用。5 结束语铅作为一种蓄积性毒物,随着工业化程度增高,尤其是汽车数量的急剧增加,已经从某些特殊行业、特殊场所的危害转变为社会性的潜在危害,从急性中毒转变为无症状的慢性铅损害。人们应该清楚地认识到,环境铅污染对人类健康的危害不仅仅是某个领域的问题,而是一个社会问题,全社会应行动起来,早日消除铅污染。 参考文献 1 薛美香土壤重金属污染现状及修复技术j广东化工，2007，34 2 匡少平，张书生玉米对土壤中重金属铅的吸收特性及污染防治安全与环境学报，（）： 3 陈怀满土壤一植物系统中的重金属污染北京：科学出版社， 4 杨卓亚.土壤 -植物体系中的铅 J .土壤学进展, 1993: 21. 5 赵晓梅, 解静芳. 土壤 植物系统铅污染现状与修复技术