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重金属污染的危害


重金属污染的危害 重金属是指密度在5.0以上的约45种元素。砷、硒是非金属,但它的毒性及 某些性质与重金属相似, 所以将其列入重金属污染物的范围内。环境污染方面所 指的重金属主要指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒 性的重金属铜、钴、镍、锡、钒等污染物。由于人们的生产和生活活动造成的重 金属对大气、水体、土壤、生物圈等环境的污染就是重金属污染。 重金属既可以直接进入大气、水体和土壤,造成各类环境要素的直接污染; 也可以在大气、水体和土壤中相互迁移,造成各类环境要素的间接污染。由于重 金属不能被微生物降解,在环境中只能发生各种形态之间的相互转化,所以,重 金属污染的消除往往更为困难, 对生物引起的影响和危害也是人们更为关注的问 题。随着我国工业化进程的不断发展,产生的环境负面效应不容忽视。近年来, 有关重金属污染农田土壤和水质的报道越来越引起人们的关注。 1.重金属对植物的影响 吸收到植物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代谢具有毒害作用 或不利影响的物质, 间接引起植物伤害。在某些重金属胁迫下植物体内产生过氧 化氢、 乙烯类等物质, 使植物体内代谢和酶活性形成负效应, 对其带来直接伤害。 如镉与巯基氨基酸和蛋白质结合,就会引起氨基酸蛋白质失活,甚至导致植物的 死亡。在重金属的胁迫下,有时会引起大量营养元素如N、P、K等的缺乏及其有 效性的降低, 较高浓度的重金属含量有抑制植物体对钙、镁等矿物质元素的吸收 和转运的能力。 重金属处理会引起植物体中铁含量的下降或缺乏,导致铁参与生 理过程的异常, 出现铁缺乏症。 经过镉处理的小麦幼苗叶和根的生长明显受到抑 制,其茎和叶中富集的镉量增加,铁、镁、钙和钾等营养元素的含量下降,重金 属也影响钙离子在植物体内的分配。研究证明: 当镉超过一定浓度后对叶绿素有 破坏作用,并促进抗坏血酸分解,导致游离脯氨酸积累,抑制硝酸还原酶的活性
[2]

。土壤中较高的镍含量会显著抑制小麦对氮的吸收。外界较高的镉浓度也会引

起玉米植株磷浓度和吸收量的下降。 刘秀梅等人在研究农作物的分布规律时发现, 高浓度的铅严重阻碍作物的生理活动。研究发现:Cr、Hg使小麦、玉米受到污 染:Cr、Zn、Cu能引起水稻、蔬菜的污染。 在中国,持续加剧的重金属污染,不仅严重威胁到农产品质量安全,影响生

态环境建设,而且制约了可持续发展战略的实施。 2.重金属对人体的影响 许多重金属属于人体必须的微量元素,一旦缺少某种或某几种,就会威胁到 人体的健康。但无论必须元素还是有毒元素,人体对它的忍受都有一定的限度, 超过这个限度后便会对健康造成危害。进入大气、水体和土壤等各种环境的重金 属,均可通过呼吸道、消化道、皮肤和食物链等途径被人体吸收。当这些重金属 在体内积累到一定程度时,就会直接影响人体的生长发育、生理生化机能,甚至 造成死亡。 过量的重金属大多都能抑制生物酶的活性,破坏正常的生物化学反应。重金 属可通过空气、水、食物等渠道进入人体。进入人体的重金属不再以离子形式存 在, 而是与体内的有机成分结合成金属络合物或金属螯合物,从而对人体产生危 害。机体内的蛋白质、核糖、维生素、激素等都能与重金属反应。由于产生化学 反应而使上述物质丧失或改变了原有的生理化学功能而产生病变。 另外重金属还 可能通过与酶的非活性部位结合而改变活性部位的构象, 或与起辅酶作用的金属 发生置换反应,致使酶的活性减弱甚至丧失,从而表现出毒性。试验证明铜具有 抗生育作用, 钒及其化合物也有一定的生殖毒性, 尤其是造成男性的性腺毒性而 影响生殖能力[4], 铅对亲代生殖生理和生殖器官的功能也具有极大的危害。 因此, 铜、铅等重金属是造成人类生殖障碍的重要致病因子之一。过量重金属(铅、汞 等)还会影响胚胎发育,引起受孕期间母体的流产、死胎、畸胎等异常妊娠。长 期暴露在铅环境中能够导致铅在人体组织中的沉积,特别是在骨骼、牙齿、肾脏 和大脑中的积累,儿童处于大脑发育时期,血脑屏障不及成人健全,铅易通过此 渠道进入大脑, 作用于中枢神经系统的不同部位, 引起中枢神经系统功能的紊乱, 导致儿童空间综合能力下降、运动失调、多动、易冲动、注意力下降、侵袭性增 加、智商下降,严重影响儿童的成长发育。环境中铅、锰、铜、汞、镉等重金属 污染对成人的健康损害巨大,低剂量的这些污染物就能够使机体代谢发生紊乱, 诱发疾病,甚至死亡。研究显示:锰污染会引起肺炎和其它疾病;铅对成人的神 经系统、 消化系统及心血管系统都有损害, 其中神经系统比其它系统更容易遭受 铅毒害;铜过剩可使血红蛋白变性,从而影响机体的正常代谢,并且还会导致心 血管系统疾病; 镉中毒能使肾功能受到破坏, 肾小管对低分子蛋白再吸收功能发

生障碍,糖、蛋白质代谢发生紊乱,引发尿蛋白症、糖尿病;镉进入呼吸道可引 起肺炎、肺气肿,作用于消化系统则引起肠胃炎,镉中毒者常常伴有贫血,骨骼 中有过量镉积累会使骨骼软化、变形、骨折、萎缩,镉中毒还会引起癌症。


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