浅谈重金属对人体健康的危害
姬雅彤
摘 要：大多数重金属属于人体所必需的微量元素， 但重金属污染已经成为威胁人类发展的重大环境问题。过量重金属对人体的威胁极大：它们具有抗生育能力， 阻碍胚胎的正常发育， 影响儿童的正常成长，同时威胁成人的健康，严重限制了人口的健康和可持续发展。
关键词：重金属；环境危害；人体健康
重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染，重金属污染在环境中难以降解，能在动物和植物体内积累，通过食物链逐步富集，浓度成千上万甚至上百万倍的增加，最后进入人体造成危害，是危害人类最大的污染物之一。
1 环境中的重金属污染
1.1 大气中的重金属污染
大气中的重金属有自然来源和人为来源，各种元素的两种来源间比例不同。1983年全球由自然来源进入大气的重金属中，铅仅占其向大气总释放量的3.5%左右，镉的比例也很低，只有总释放量的15%，而铬、铜的比例比较高，约分别为59%和44%。在多种复杂的途径中，以化石燃料的燃烧和金属冶炼过程中的释放较为重要。大气中的重金属可以通过呼吸作用随气体进入人体，也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收，对人群健康的危害是极大的。
1.2 水体中的重金属污染
工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染土壤和废弃物堆置场受流水作用，以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水体重金属含量急剧升高，导致水体受到重金属污染。污染物排放源主要集中在大、中城市，因此水体重金属污染主要危害人群也相对集中于城市地区。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人群健康。
1.3 土壤中的重金属污染
土壤重金属污染是指进入土壤的污染物超过了土壤的自净能力，或污染物在土壤中的积累量超过土壤基准值，从而给生态系统造成了危害。人为作用是使土壤遭受重金属污染的重要原因。在金属矿床开发、城市化、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥及污水灌溉等过程中，都可以使重金属在土壤中大量积累。积累在土壤中的重金属可以通过淋溶作用进入水体，也可以通过种植等农业活动进入农作物，进而对人类造成危害。
2 重金属对人体危害
重金属对人体的毒害程度主要取决于剂量、作用时间、多种因素的联合作用、化学状态以及个体敏感性等因素。重金属元素通过呼吸道、消化道和皮肤等途径进入人体，如果在人体内产生积累，对人体新陈代谢及正常的生理作用产生明显损害，并抑制人体正常生理作用的发挥。
2.1 镉污染对人体健康的危害
镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，在正常环境状态下不会影响人体健康。镉与锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅等共生。当环境受到镉污染后镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉蛋白。选择性地蓄积于肾、肝，其中肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积，镉在体内可与含羟到抑制，影响肝、肾器官中的酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小管，患者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。
2.2 汞污染对人体健康的危害
汞在自然或人工条件下均能以单质或汞的化合物两种形态存在，单质汞即元素汞亦称金属汞。汞的化合物又可分为无机汞化合物和有机汞化合物两大类。金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起，由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后，被氧化成汞离子，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子转移到肾脏。因此，慢性汞中毒临床表到抑制，影响肝、肾器官中的酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小管，患者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。
2.3 镍对人体健康的危害
土壤中的镍主要来源于岩石风化、大气降尘、灌溉用水（包括含镍废水）、农田施肥、植物和动物残体的腐烂等。植物生长和农田排水又可从土壤中带走镍，并通过食物链对人体造成危害。镍对机体的毒理一直是近半个世纪来环境科学中的重点和热点问题，有关镍对人体的危害效应及其毒性作用机制的研究已进入分子水平。一、引起炎症。镍对人皮肤的危害最大，直接影响肤色。镍引起的接触性皮炎又称“镍痒症”或“镍疥”，先是皮肤剧痒，后出现丘疹、疱疹及红斑，重者化脓、溃烂。长期接触镍，能使人头发变白。二、导致癌症有研究认为镍有致癌性，且镍化合物与肿瘤发生有关。三、引起神经衰弱症。长期接触低浓度镍会引起多梦、失眠、脱发、视力下降、恶心、腹痛等神经衰弱症。四、导致系统紊乱。镍的毒性还与镍的形态有关，金属镍几乎没有急性毒性（纳米级镍尘除外），一般的镍盐毒性也较低，但胶体镍或氯化镍、硫化镍和羰基镍毒性较大，可引起中枢性循环和呼吸紊乱，使心肌、脑、肺和肾出现水肿、出血和变性。
2.4 铬污染对人体健康的危害
铬是银白色的坚硬金属，有二价、三价和六价化合物，其中三价和六价化合物较常见。环境中铬的污染主要来源有采矿场、选矿厂、冶炼电镀工厂、机器制造厂、汽车制造厂、飞机制造厂、染料厂、印刷厂、制药厂等工业企业排出的废水与烟尘。所有铬的化合物都有毒性。铬的化合物常以溶液、粉尘或蒸汽的形式污染环境，危害人体健康。铬可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体，对人体的毒害为全身性的，对皮肤黏膜具有刺激作用，可引起皮炎、湿疹，由呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起鼻炎、咽炎、支气管炎，严重时使鼻中隔糜烂，甚至穿孔。
3 重金属污染对农产品的影响
没有洁净的土壤，就没有洁净的食品。用含有重金属的工业废水和污泥灌溉或施入土壤，可引起植物染色体失常，雄蕊丝变性，粮食作物籽粒中重金属含量显著增加，严重影响粮食品质。在大田作物中，农产品主要污染物为重金属类，蔬菜受到的重金属污染主要来自土壤，也就是说土壤污染直接危害着蔬菜的品质。植物根系分泌物可以活化或有效化存在于土壤中的惰性污染物，使作物吸收大量的污染物，由于重金属在环境中移动性差，不能或不易被生物体分解转化，只能沿食物链逐级传递，在生物体内浓缩放大，当累积到较高含量时，就会对生物产生毒性效应。
目前在众多的重金属元素中，对植物的危害与毒性最强的几种重金属主要包括Pb、Cd、Hg、As、Cr和Cu，它们对植物的毒性高低表现为：Hg>As>Cd=Cu>Pb>Cr。过量的重金属进入植物体内，易对植物细胞膜系统造成伤害，进而影响细胞器的结构与功能，使其体内的各种生理生化过程发生紊乱，从而影响植物的产量和品质。重金属对植物毒害的直接表现在于阻止植物生长。高浓度的Cd、Hg、Pb和导致各种慢性或急性疾病的发生。
参考文献
（1）王茜，叶琴，谢伟，张莉，张志芳，熊珍浅析土壤重金属污染对农产品及人类健康的影响2014年
（2）韦友欢，黄秋婵，苏秀芳镍对人体健康的危害效应及其机理研究2008年
（3）朱贤英.论有毒重金属污染对人体健康的危害及饮水安全2006年
（4）王豫.浅谈食品中重金属对人体的危害及预防2010年
（5）张春荣，吴正龙，姚春卉，高宗军青岛市区大气降尘重金属对人体健康风险的评价2014年
摘 要：大多数重金属属于人体所必需的微量元素， 但重金属污染已经成为威胁人类发展的重大环境问题。过量重金属对人体的威胁极大：它们具有抗生育能力， 阻碍胚胎的正常发育， 影响儿童的正常成长，同时威胁成人的健康，严重限制了人口的健康和可持续发展。
关键词：重金属；环境危害；人体健康
重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染，重金属污染在环境中难以降解，能在动物和植物体内积累，通过食物链逐步富集，浓度成千上万甚至上百万倍的增加，最后进入人体造成危害，是危害人类最大的污染物之一。
1 环境中的重金属污染
1.1 大气中的重金属污染
大气中的重金属有自然来源和人为来源，各种元素的两种来源间比例不同。1983年全球由自然来源进入大气的重金属中，铅仅占其向大气总释放量的3.5%左右，镉的比例也很低，只有总释放量的15%，而铬、铜的比例比较高，约分别为59%和44%。在多种复杂的途径中，以化石燃料的燃烧和金属冶炼过程中的释放较为重要。大气中的重金属可以通过呼吸作用随气体进入人体，也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收，对人群健康的危害是极大的。
1.2 水体中的重金属污染
工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染土壤和废弃物堆置场受流水作用，以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水体重金属含量急剧升高，导致水体受到重金属污染。污染物排放源主要集中在大、中城市，因此水体重金属污染主要危害人群也相对集中于城市地区。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人群健康。
1.3 土壤中的重金属污染
土壤重金属污染是指进入土壤的污染物超过了土壤的自净能力，或污染物在土壤中的积累量超过土壤基准值，从而给生态系统造成了危害。人为作用是使土壤遭受重金属污染的重要原因。在金属矿床开发、城市化、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥及污水灌溉等过程中，都可以使重金属在土壤中大量积累。积累在土壤中的重金属可以通过淋溶作用进入水体，也可以通过种植等农业活动进入农作物，进而对人类造成危害。
2 重金属对人体危害
重金属对人体的毒害程度主要取决于剂量、作用时间、多种因素的联合作用、化学状态以及个体敏感性等因素。重金属元素通过呼吸道、消化道和皮肤等途径进入人体，如果在人体内产生积累，对人体新陈代谢及正常的生理作用产生明显损害，并抑制人体正常生理作用的发挥。
2.1 镉污染对人体健康的危害
镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，在正常环境状态下不会影响人体健康。镉与锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅等共生。当环境受到镉污染后镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉蛋白。选择性地蓄积于肾、肝，其中肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积，镉在体内可与含羟到抑制，影响肝、肾器官中的酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小管，患者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。
2.2 汞污染对人体健康的危害
汞在自然或人工条件下均能以单质或汞的化合物两种形态存在，单质汞即元素汞亦称金属汞。汞的化合物又可分为无机汞化合物和有机汞化合物两大类。金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起，由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后，被氧化成汞离子，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子转移到肾脏。因此，慢性汞中毒临床表到抑制，影响肝、肾器官中的酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小管，患者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。
2.3 镍对人体健康的危害
土壤中的镍主要来源于岩石风化、大气降尘、灌溉用水（包括含镍废水）、农田施肥、植物和动物残体的腐烂等。植物生长和农田排水又可从土壤中带走镍，并通过食物链对人体造成危害。镍对机体的毒理一直是近半个世纪来环境科学中的重点和热点问题，有关镍对人体的危害效应及其毒性作用机制的研究已进入分子水平。一、引起炎症。镍对人皮肤的危害最大，直接影响肤色。镍引起的接触性皮炎又称“镍痒症”或“镍疥”，先是皮肤剧痒，后出现丘疹、疱疹及红斑，重者化脓、溃烂。长期接触镍，能使人头发变白。二、导致癌症有研究认为镍有致癌性，且镍化合物与肿瘤发生有关。三、引起神经衰弱症。长期接触低浓度镍会引起多梦、失眠、脱发、视力下降、恶心、腹痛等神经衰弱症。四、导致系统紊乱。镍的毒性还与镍的形态有关，金属镍几乎没有急性毒性（纳米级镍尘除外），一般的镍盐毒性也较低，但胶体镍或氯化镍、硫化镍和羰基镍毒性较大，可引起中枢性循环和呼吸紊乱，使心肌、脑、肺和肾出现水肿、出血和变性。
2.4 铬污染对人体健康的危害
铬是银白色的坚硬金属，有二价、三价和六价化合物，其中三价和六价化合物较常见。环境中铬的污染主要来源有采矿场、选矿厂、冶炼电镀工厂、机器制造厂、汽车制造厂、飞机制造厂、染料厂、印刷厂、制药厂等工业企业排出的废水与烟尘。所有铬的化合物都有毒性。铬的化合物常以溶液、粉尘或蒸汽的形式污染环境，危害人体健康。铬可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体，对人体的毒害为全身性的，对皮肤黏膜具有刺激作用，可引起皮炎、湿疹，由呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起鼻炎、咽炎、支气管炎，严重时使鼻中隔糜烂，甚至穿孔。
3 重金属污染对农产品的影响
没有洁净的土壤，就没有洁净的食品。用含有重金属的工业废水和污泥灌溉或施入土壤，可引起植物染色体失常，雄蕊丝变性，粮食作物籽粒中重金属含量显著增加，严重影响粮食品质。在大田作物中，农产品主要污染物为重金属类，蔬菜受到的重金属污染主要来自土壤，也就是说土壤污染直接危害着蔬菜的品质。植物根系分泌物可以活化或有效化存在于土壤中的惰性污染物，使作物吸收大量的污染物，由于重金属在环境中移动性差，不能或不易被生物体分解转化，只能沿食物链逐级传递，在生物体内浓缩放大，当累积到较高含量时，就会对生物产生毒性效应。
目前在众多的重金属元素中，对植物的危害与毒性最强的几种重金属主要包括Pb、Cd、Hg、As、Cr和Cu，它们对植物的毒性高低表现为：Hg>As>Cd=Cu>Pb>Cr。过量的重金属进入植物体内，易对植物细胞膜系统造成伤害，进而影响细胞器的结构与功能，使其体内的各种生理生化过程发生紊乱，从而影响植物的产量和品质。重金属对植物毒害的直接表现在于阻止植物生长。高浓度的Cd、Hg、Pb和导致各种慢性或急性疾病的发生。
参考文献
（1）王茜，叶琴，谢伟，张莉，张志芳，熊珍浅析土壤重金属污染对农产品及人类健康的影响2014年
（2）韦友欢，黄秋婵，苏秀芳镍对人体健康的危害效应及其机理研究2008年
（3）朱贤英.论有毒重金属污染对人体健康的危害及饮水安全2006年
（4）王豫.浅谈食品中重金属对人体的危害及预防2010年
（5）张春荣，吴正龙，姚春卉，高宗军青岛市区大气降尘重金属对人体健康风险的评价2014年
