重金屬污染:生命不能承受之“重”
來源: 工人日報
重金屬污染對處在食物鏈末端的人來說,危害尤甚。因為重金屬中毒損害機體器官往往是終生、不可逆的,且重金屬在動物和人體內都有富集效應,很難自然排出或徹底去除
農歷龍年春節前后,廣西龍江河段因發生鎘泄漏而導致鎘含量超標,使得當地及下游沿岸地區群眾飲水安全受到嚴重威脅。至此,重金屬對人體健康的影響再一次成為熱點話題。
諸多事件敲響警鐘
在湖南郴州,一家鉛冶煉廠附近的村莊至少有250名兒童被查出血鉛超標;在湖南瀏陽郊區,由一家化工廠排污引發的鎘污染事件,造就了一大批奇形怪狀的“變臉”果蔬,完全不能食用;在土壤重金屬污染日趨嚴重的長三角地區,已經發現“鎘米”、“鉛米”、“汞米”……
最近幾年,國內一些地方接連發生的重金屬中毒事件已然敲響警鐘:再也不能想當然地認為污染只是一種對外界的傷害,只有環境才會受到影響,實際上我們的身體同樣也在承受。更關鍵的是要認識到,重金屬污染對處在食物鏈末端的人來說,危害尤甚。因為重金屬中毒損害機體器官往往是不可逆的,且重金屬在動物和人體內都有富集效應,很難自然排出或徹底去除。
“污染一次,遺患萬年”,說的是重金屬對土壤造的孽。天津市農業資源與環境研究所20多年來對蔬菜中重金屬的監測顯示出一條令人憂心的軌跡:施用城市垃圾肥的土壤,有5種重金屬含量高于背景值,其中汞達到背景值的30多倍;而污灌區土壤,8種重金屬含量全部高于背景值,其中鎘超出10倍,汞超出125倍(土壤中本來含有一定的重金屬,未受外界污染土壤的重金屬含量稱為土壤背景值)。
調查還顯示,蔬菜中重金屬方面,污灌區蔬菜中5種重金屬含量高于遠離城市污染源土壤,其中鎘和汞超標兩倍多。整體上看,蔬菜中重金屬含量尚未超過食品衛生標準,但這種積累的趨勢值得警惕。
2008年3月,在珠江三角洲某地級市,由當地農產品質量監督檢驗測試中心實施,對市郊13個蔬菜生產基地的土壤、灌溉用水以及生產的蔬菜中總鎘、總汞、總砷和總鉛含量進行了調查,結果表明:盡管13個蔬菜生產基地的灌溉用水均達到安全標準,但有7個基地的土壤存在重金屬污染問題,6個基地4種土壤重金屬綜合質量指數屬于超標等級,土壤重金屬超標率為46.2%,超標面積為2100畝,占調查菜地面積的37.8%。在4種重金屬中,超標的金屬主要為鎘;土壤鉛含量超標的基地共3個。在蔬菜方面(包括根莖類、葉菜類和果菜類),該市蔬菜生產基地重金屬污染較為嚴重,是導致蔬菜受鎘、鉛污染的主要原因。
重金屬污染的傳播主要通過水和土壤進入到食物鏈,最后在食物鏈的末端——人體中富集,危害人體健康。目前,農產品重金屬污染已是全國性問題,但重金屬染指的不只是農作物,還有水產品、豬肉等。2005年,江蘇省環境監測中心對省內四大湖泊水產養殖區及近海水域水產品質量進行調查,結果約四成樣品鎘、鉛、汞等重金屬含量超標,其中27%受到中度乃至重度污染。
而豬肉中的重金屬超標,則大多是人為造成。從上世紀80年代中后期開始,大量高銅(甚至用電鍍廢棄物生產的硫酸銅)、高鋅、高鐵等被加入豬飼料中。因為有研究者不負責任地宣揚,在豬飼料中增添這些重金屬,可防止小豬腹瀉及促進生長等等。
重金屬與人類生活
金屬與人類生活密切相關。有些金屬在人體結構和機能中可發揮重要作用,甚至被列為主要的營養素,一旦缺乏將導致病理學的癥狀特征,如鈣、鉀、鈉、鎂,為人體功能所必需的常量營養金屬;鐵、鋅、硒、錳、銅等為人體功能所必需的微量營養金屬,但有些金屬進入人體后,則會產生毒性作用。食物中毒中常見的有毒金屬主要來源于自然環境、食品生產加工、農用化學物質及工業“三廢”的污染。所謂有毒的金屬,指既不是必需元素,又不是有益元素的那一類,它們在人體內即使少量存在,對正常的代謝作用也會產生明顯的毒性作用。
當然,所有的金屬如果攝取得足夠多的話,都可能有毒,比如硒在有毒量和不足量之間的界限就非常小,人體的適應能力也有一定的限度。如果環境的異常變化超出人體正常生理調節的限度,就可能引起人體某些功能和結構發生異常,造成病理性變化。重金屬污染就是造成這種病理性變化的因素之一。
一般來說,重金屬是指比重大于5、原子量大于55的金屬。從環境污染方面所說的重金屬,主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷。它一旦通過飲水、飲食、呼吸或是直接接觸的路徑進入人體,就會極大地損壞身體的正常功能。因為重金屬不像其他的毒素可以在肝臟分解代謝,然后排出體外,相反,它們極易積存在大腦、腎臟等器官,一旦超標,易引起基因突變,影響細胞遺傳,嚴重時會產生畸胎或誘發癌癥。
重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中,但由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業制造活動日益增多,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。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后就會存留、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。
例如,世界上著名的八大公害事件之一、日本的水俁病事件,就是因為燒堿制造工業排放的廢水中含有汞,導致沿河的生物和人群出現汞中毒后造成的;又如痛痛病,是由煉鋅工業和鎘電鍍工業所排放的鎘所致——鎘的出現會干擾鈣的新陳代謝,造成鈣從骨頭中流失,使骨頭變得很脆弱,并且疼痛難耐。
食品中重金屬含量有嚴格的限定,超量就會產生危害。我國規定:鎘在食品中的限量為0.03~0.2mg/kg,砷為0.1~0.7mg/kg,汞為0.01~0.05mg/kg……超過這些限值,就可能對人體造成傷害。比如,即使是少量的鎘,也足以引起中毒,因為這種金屬溶解于有機酸,很容易進入食物中。此外,吸煙已被證明能大大增加人體對鎘的吸收(香煙發出的煙霧,是癮君子鎘暴露的重大來源,它比較容易被肺吸收)。
據推測,重金屬在人體內引起中毒有以下幾種可能因素:阻斷了生物分子表現活性所必需的功能基;置換了生物分子中所必需的金屬離子;改變了生物分子構象或高級結構。由于大多數重金屬在水中以無機物離子存在,無色無味,一般很難直觀檢測,即使儀器檢測也要求高精確度的儀器才能檢驗出來,而一般縣一級的實驗室并不具備檢測條件。因此,重金屬危害是個隱形殺手,難以提防。
如何規避重金屬污染
在上世紀四五十年代,美國美孚石油公司推出的一種汽油抗爆劑風靡一時。因為使用添加了四乙基鉛的這種汽油后,汽車的震動減少了。后來,哈佛大學的一位女醫學家發現,在汽油中添加鉛會造成空氣污染,小孩過多呼吸這種廢氣后,鉛會進入腦部,從而造成腦損傷,甚至死亡。
這位女科學家的觀點當即遭到美孚石油公司的反駁,后者要求她拿出證據來證明自己的觀點。由于受到當時科研條件的限制,她拿不出直接證據。因此,這種含鉛汽油整整銷售了25年。在這25年里,利益集團掙足了錢,同時也使得多達700萬噸的鉛被釋放到大氣中,對環境和人類造成了很大的危害。這種“滯后效應”發人深省。
自2009年國內一些地區相繼發生兒童“血鉛超標”事件后,重金屬污染問題即成為社會焦點。2010年1月25日,國家環境保護部部長周生賢在出席中國環境保護工作會議時透露,2009年環保部共接報陜西鳳翔等地12起重金屬、類金屬污染事件。這些事件致使4035人血鉛超標、182人鎘超標,引發32起群體性事件。他表示,隨著重金屬、持久性有機污染物等長期積累的環境問題開始暴露,中國環保形勢依然嚴峻。
在國家層面,重金屬污染問題已經進入領導人的視線。2009年國務院環保專項行動督查的重點就是徹查全國重金屬污染隱患,國家環保部還牽頭擬定了《重金屬污染綜合整治實施方案》。
在日常生活中,可以從幾個方面規避重金屬污染或中毒。
要特別留心食品容器和包裝材料的使用。彩釉陶器、搪瓷器皿和一些玻璃杯內壁往往加有鉛釉,錫酒壺中也含有鉛,應注意不要用這些器皿盛放酸性食物和飲料,以防鉛溶出造成中毒;有些帶花紋顏色的玻璃、冰箱鍍鎘的冰槽以及塑料制品,都不要存放酸性食物和飲料,以防其中所含的鎘溶解出來;使用不銹鋼食具要注意不能與乙醇(酒精)接觸,以防鎘、鎳游離,危害健康。
不要大量、集中地食用某一類特別容易產生重金屬污染的食物。通過食物鏈富集后,有的重金屬在某些食物中會達到相當高的濃度,如貝類和蛤類等水生生物中鉛、鎘的濃度較高,應盡量少吃或過于集中地吃。不吃或少吃罐頭食品和含鉛松花蛋,也可減少鉛污染。
對于日常銷售蔬菜的重金屬含量檢測,目前仍停留在空白階段,一項研究結果可作飲食選擇參考,蔬菜對于重金屬的吸收而被污染的程度順序為:葉菜類>茄果類>豆類>瓜果類。對于鎘來說,不同作物對鎘的富集程度不同,鎘含量也不盡相同,比如蔬菜中的鎘含量順序是(按富集系數大小排列):芹菜葉>菠菜>萵筍>大白菜>油菜>小白菜>芹菜莖>韭菜>茄子>圓白菜>黃瓜>菜花。
最后,要注意進行飲食調節,多吃富含果膠的水果(柑、桔和蘋果等),以及木耳、海帶、大白菜等食物,增加維生素的供給量,可在一定程度上減少鉛的吸收,預防和減緩鉛中毒;鎘污染區的居民,補充足夠的維生素及微量元素硒、鋅和鈣等,則可增加鎘的排出。
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重金屬的毒性機理
汞、鉛、鎘等重金屬,即使在體內含量很低,仍會出現中毒性作用。
重金屬進入人體有食道、呼吸道、皮膚三種途徑。進入人體的重金屬不再以離子的形式存在,而是與體內有機成分結合成金屬絡合物或金屬螯合物,從而對人體產生危害,機體內蛋白質、核酸能與重金屬反應,維生素、激素等微量活性物質和磷酸、糖也能與重金屬反應。由于產生化學反應使上述物質喪失或改變了原來的生理化學功能,病變就產生了。
另外,重金屬還可能通過與酶的非活性部位結合而改變活性部位的構象,或與起輔酶作用的金屬發生置換反應,致使酶的活性減弱甚至喪失,從而表現出毒性。
重金屬在動物體內和人體內都有富集效應——即吸收進入體內后很難自然排出。比如體內如果有過量的鉛,在不繼續接受鉛污染的條件下,骨骼內的鉛要經過20年才能排除一半。而人體內鎘的生物半衰期也有20~40年。因此,即使人們吃的食物里重金屬含量沒有高到讓人急性中毒的濃度,如果長久接觸或者食用某一種重金屬,體內濃度還是會越來越高。當積累到一定濃度時,就表現出慢性中毒癥狀。因此,重金屬中毒損害機體器官往往是不可逆的
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