摘要:本文就重金屬定義及其對人體可能產生的危害進行了闡述,并列舉了國際上對重金屬制定的相關標準
關鍵詞:重金屬、危害標準
1、什么是重金屬
重金屬指比重大于5的金屬(一般指密度大于4.55g/cm3的金屬)。重金屬指的是原子量大于55的金屬。如鐵的原子量為56,大于55,故也是重金屬。重金屬約有45種,一般都是屬于過渡元素。如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。
從環境污染方面所說的重金屬是指:汞、鎘、鉛、鉻(六價)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、鉻(六價)、鎘、砷。這些重金屬在水中不能被分解,人飲用后毒性放大,與水中的其他毒素結合生成毒性更大的有機物。
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、癌癥(如肝癌、胃癌、腸癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌及烏腳病和畸形兒)等;尤其對消化系統、泌尿系統的細胞、臟器、皮膚、骨骼、神精破壞及為嚴重。
2、重金屬對人體的危害
2.1鉛的危害
傷害人的腦細胞,致癌致突變等。
一般認為血鉛的相對安全標準不應超過10~14微克/升;長期接觸鉛化合物或吸入金屬鉛塵埃,都會引起不同程度的“鉛中毒”病癥(血清中鉛濃度大于40微克/升);
人體吸入過多會危害人的神經系統、心臟和呼吸系統,導致不同程度的鉛中毒;
人體中鉛能與多種酶結合從而干擾有機體多方面的生理活動,導致對全身器官產生危害;
兒童發生鉛中毒的機會遠遠超過成年人;
臨床特點為劇烈的腹絞痛、貧血、中毒性肝病、中毒性腎病、多發性周圍神經病。表現為頭暈全身無力、肌肉關節酸痛、不能進食、便秘或腹瀉、肝臟腫大、肝區壓痛、黃疸、血壓升高。醫學檢查:除鉛中毒指標明顯升高外,膽紅質升高、ALT升高;尿中可見紅細胞、白細胞,尿仆膽原陽性;血色素和紅細胞均下降。神經系統檢查,可發現四肢末端呈手套襪子型感覺減退,肌肉萎縮及肌無力。
2.2汞的危害
食入后直接沉入肝臟,對大腦神精視力破壞極大。天然水每升水中含0.01毫克,就會強烈中毒。
2.2.1急性汞中毒
急性汞中毒全身癥狀為頭痛、頭暈、乏力、低度發熱,睡眠障礙,情緒激動,易興奮等;
呼吸道癥狀表現為胸悶、胸痛、氣促、劇烈咳嗽、咳痰、呼吸困難;
口腔炎可在早期出現,有流涎、口渴、齒齦紅腫、疼痛,在齒緣可見“汞線”,口腔黏膜腫脹、糜爛、潰瘍,牙齒松動、脫落;
胃腸道癥狀為惡心、嘔吐、食欲不振、腹痛,有時出現腹瀉,水水樣便或大便帶血;
汞對腎臟損傷,可造成腎小管上皮細胞壞死;出現浮腫、腰痛,尿少、甚至尿閉;尿蛋白陽性,尿中有紅細胞、脫落上皮細胞等;尿汞明顯增高。
少數病人可出現皮炎,如紅色丘疹,水皰疹,重疹者形成膿皰或糜爛。
2.2.2慢性汞中毒
神經衰弱癥候群:頭昏、頭痛、失眠、多夢,記憶力明顯減退,全身乏力等;
易興奮癥:表現為局促不安、憂郁、害羞、膽怯、易激動、厭煩、急噪、恐懼、喪失自信心、注意力不集中、思維紊亂,甚至出現幻覺、幻視、幻聽,哭笑無常等;
植物神經功能紊亂:心悸、多汗、血壓不穩、臉紅;性欲減退、陽痿,月經失調等;
口腔炎及消化道癥狀:口腔內金屬味、齒齦可有深藍色的汞線、流口水、口渴、齒齦充血、腫脹、溢膿、潰瘍、疼痛、牙齒松動易脫落,惡心、食欲不振、噯氣、腹瀉或便秘;
汞毒性震顫:手指、舌、眼瞼震顫,多為意向性,當注意力集中和精神緊張時震顫加重,難以完成精細動作;重癥者可出現粗大震顫;語言不靈活,出現口吃,甚至飲食和行走困難。
其它:少數病人可有蛋白尿、管型、全身浮腫等腎臟損害,有的病人可有鼻炎、上呼吸道炎表現;少數病人眼晶狀體出現“汞性”晶體炎;亦有末梢神經炎表現,如手套、襪套樣感覺減退或過敏等。
2.3六價鉻的危害
鉻是一種具有銀白色光澤的金屬,無毒,化學性質很穩定,不銹鋼中便含有12%以上的鉻。常見的鉻化合物有六價的鉻酐、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、鉻酸鉀、鉻酸鈉等;三價的三氧化二鉻(鉻綠、Cr2O3);二價的氧化亞鉻。
鉻的化合物中以六價鉻毒性最強,三價鉻無毒。據研究表明,鉻是哺乳動物生命與健康所需的微量元素。缺乏鉻可引起動脈粥樣硬化。成人每天需500-700微克鉻,而在一般伙食中每天僅能提供50-100微克。紅糖全谷類糙米、未精制的油、小米、胡蘿卜、豌豆含鉻較高。鉻對植物生長有刺激作用,微量鉻可提高植物收獲量;但濃度稍高,又可抑制土壤內有機物質的硝化作用。
鉻酸、重鉻酸及其鹽類對人的粘模及皮膚有刺激和灼燒作用、并導致傷、接觸性皮炎。這些化合物以蒸氣或粉塵方式進入人體,均會引中鼻中隔穿孔、腸胃疾患、白血球下降、類似哮喘的肺部病變。皮膚接觸鉻化物,可引起愈合極慢的“鉻瘡”,當空氣中鉻酸酐的濃度達0.15~0.31毫克/立方米時就可使鼻中隔穿孔。三價鉻還是一種蛋白凝聚劑。有人認為,六價鉻可誘發肺癌。此外,六價鉻,特別是鉻酸對下水系統金屬管道有強文化館作用,濃度2為0.31mg/l的重鉻酸鈉即可腐蝕管道。含3.4-17.3mg/l的三價鉻廢水灌田,就能使所有植物中毒。
飲水中六價鉻超標400倍時,會發生口角糜爛、腹瀉、消化紊亂等癥狀;呼吸急促,咳嗽及氣喘;短暫的心臟休克;腎臟、肝臟、神經系統和造血器官的毒性反應等。
2.4鎘的危害
鎘會破壞神經系統,食入會引起急性腸胃炎;過量食入會堆積在腎臟,造成腎小管損傷,出現糖尿病,直至腎衰竭。
鎘積累會使全身骨頭酸痛,鎘中毒會加速骨骼的鈣質流失,引發骨折或變形,患者全身酸痛;慢性的鎘中毒可能導致人類患前列腺癌及腎癌,動物患肺癌、睪丸癌;引起血壓升高,出現心血管;
震驚世界的日本“痛痛痛”就是因鎘污染而致。含鎘的礦山廢水污染了河水及河兩岸的土壤、糧食、牧草、通過食物鏈進入人體而慢慢積累,在腎臟和骨骼中。會取代骨中鈣,使骨骼嚴重軟化,骨頭寸斷;鎘會引起胃臟功能失調,干擾人體和生物體內鋅的酶系統,使鋅鎘比降低,而導致高血壓癥上升。鎘毒性是潛在性的。即使飲用水中鎘濃度低至0.1毫克/升,也能在人體(特別是婦女)組織中積聚,潛伏期可長達十至三十年,且早期不易覺察。資料表明,人體內鎘的生物學半衰期為20~40年。鎘對人體組織和器官的毒害是多方面的,且治療極為困難,到目前為止尚無特效的方法治療鎘中毒。。因此,各國對工業排放“三廢”中的鎘都作了極嚴格的規定。日本還規定,大米含鎘超過1毫克/公斤即為“鎘米”,禁止食用。日本環境廳規定0.3ppm為大米中鎘濃度的最高正常含量。
2.5砷的危害
砷在天然狀態下毒性并不強,會使皮膚色素沉著,導致異常角質化。
砷的化合物往往具有很強的毒性。我們通常所見的白色粉末,即砒霜,就是不純的三氧化二砷。砒霜(三氧化二砷)的毒性很強,進入人體后能破壞某些細胞呼吸酶,使組織細胞不能獲得氧氣而死亡;還能強烈刺激胃腸粘膜,使粘膜潰爛、出血;亦可破壞血管,發生出血,破壞肝臟,嚴重的會因呼吸和循環衰竭而死。急性砷中毒癥狀表現為兩種:胃腸型,最為常見。發作時間隨量的大小及胃內充盈程度而不同,快的15-30分鐘,慢的可4-5小時,一般為1小時左右。開始咽頭有灼熱感、口渴、惡心,接著出現劇烈腹疼與嘔吐,最初吐食物,繼之吐黃水,同時劇烈腹瀉,初為普通糞便,隨后呈米湯樣。尿量減少,體溫、血壓下降,虛脫、昏迷,最后因循環衰竭而死亡。神經型,較為少見。如一次服用大量砷,可引起重度循環衰竭、血壓下降、脈搏快弱、呼吸淺表、中樞神經麻痹。其癥狀為頭暈、頭疼,肌肉疼痛性痙攣,迅速不省人事,繼而呼吸麻痹,1小時內可死亡。三氧化二砷中毒量為0.005-0.05g,致死量為0.1-0.2g。也有人服入大量砒霜(3g)而不死;這是由于砒霜對胃的強烈刺激,引起強烈嘔吐,將吞服的砒霜未經機體吸收便吐了出來,因此沒有造成嚴重后果
2.6其它重金屬的危害
鋁:積累多時,對兒童造成智力低下;對中年人造成記憶力減退;對老年人造成癡呆等。
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。
硒:超量時人會得踉蹌病。
鉈:會使人得多發性神精炎。
錳:超量時會使人甲狀腺機能亢進。
錫:與鉛是古代巨毒藥‘鳩’中的重要成分,入腹后凝固成塊,墜人至死
鋅:過量時會得鋅熱病。
鐵:是在人體內對氧化有催化作用,但鐵過量時會損傷細胞的基本成分,如脂眆酸、蛋白質、核酸等;導致其他微量元素失衡,特別是鈣、鎂的需求量。
2.7人體所需的重金屬--微量元素
微量元素:是小于體重0.01%的元素稱微量元素,它們種類很多。人體必需的有14種,這些元素雖然在人體中含量很少,但其生理作用卻非常重要。
微量元素又分為必需微量元素和非必需微量元素。
必需的微量元素有:
鐵:參與氧的運轉,交換及組織呼吸。
銅:與鐵相互作用形成膠原蛋白,增強血管彈性。
鋅:是70多種酶代謝的必需物質。
鉻:加強胰島素對糖的和脂類的作用。
鈷:是維生素B12的成分參與造血。
錳:是過氧化物和焦葡萄酸鹽羥基酶的組分,參與糖代謝。
鎳:脂尿素酶組分,促進鐵的吸收,刺激造血。
錫:是催化、氧化劑有益于維持蛋白質、核酸等的三維結構。
硅:維持結締組織和骨質的正常組織和結構。
硒:是谷胱甘肽過氧化物酶的組分。
鉬:是亞硫酸鹽、黃嘌呤、醛等氧化酶的成分。
碘:是甲狀腺的主要成分。
釩:控制ATP酶和磷轉化酶及鈉泵。
氟:維持牙齒及骨結構抑制稀醇酶焦磷酶等。
從上面可以看出,除了碘、氟、硅外都屬于重金屬行列。
3、國際上對重金屬的含量的規范
現在國外大部分國家都在不斷的要求、限制材料的毒性,重金屬的含量。常見的重要的標準如下:
中國:《GB2762-2005食品中污染物限量》、《GB6675-2003國家玩具安全技術規范》
歐洲:《歐洲玩具指令》玩具中的重金屬含量(EN71-3標準)
美國:玩具中的重金屬含量標準ASTMF963
歐盟:關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質的第2011/65/EU號指令(新RoHS指令)
4、無重金屬危害的無毒環保無機顏料
湖南巨發科技有限公司自公司創辦以來一直率先致力于無毒環保無機顏料/MMO顏料的研發,目前生產的鈦鎳、鈦鉻棕、鈷藍、鈷綠、鐵鉻黑、銅鉻黑、新鐵鉻棕等七大系列顏料經SGS檢測符合國際上對重金屬含量的規范RoHS、ASTMF963、EN71-3、FDA等標準。