金属污染研究进展

摘要

重金属对人类健康的主要威胁与铅、镉、汞和砷接触有关[1-3]。这些金属已经被大量研究，它们对人类福祉的影响最常由世界卫生组织等全球机构审查。重金属已经被人们利用了几百年。尽管重金属的一些有害健康结果[4-7]在很长一段时间内都得到了承认，但在许多欠发达国家，尽管大多数发达国家的排放量在过去一百年中有所下降，但在该部门的某些成分中，重金属的暴露仍在继续，甚至还在增长。镉化合物目前通常用于可充电镍镉电池。镉的排放量在20世纪急剧增加，其中一个原因是含镉产品很少被回收，但通常与家庭垃圾一起倾倒。吸烟是镉的主要来源。对于不吸烟的人来说，饮食是镉接触的主要来源。最新的信息表明，镉暴露的不良健康结果可能出现在大量暴露阶段，比之前预期的要多，肯定会以肾脏损伤的形式出现，但很可能还会导致骨骼损伤和骨折。欧洲的许多参与者已经超过了这些暴露阶段，对于大型集团来说，差距可能非常小。 As a result, measures will have to be taken to minimize cadmium exposure in the general population so as to cut down the hazard [7,8] of antagonistic health effects. The general populace is primarily exposed to mercury by way of meals, fish being a foremost supply of methyl mercury publicity, and dental amalgam. The general population does no longer face a massive wellness threat from methyl mercury, even though special businesses with excessive fish consumption could attain blood stages associated with a low threat of neurological injury to adults. On the grounds that there is a danger to the foetus in specified, pregnant women should preclude a excessive intake of particular fish, comparable to shark, swordfish and tuna; fish (equivalent to pike, walleye and bass) taken from polluted recent waters will have to certainly be refrained from. There has been a debate on the security of dental amalgams and claims were made that mercury from amalgam could motive a form of illnesses. Nonetheless, there aren't any stories so far which have been competent to show any associations between amalgam fillings and in poor health wellbeing. The general populace is uncovered to steer from air and food in roughly equal proportions. In the course of the last century, lead emissions to ambient air have triggered considerable air pollution, ordinarily as a result of lead emissions from petrol. Children are particularly prone to steer exposure as a result of excessive gastrointestinal uptake and the permeable blood–mind barrier. Blood stages in children will have to be diminished under the phases thus far considered applicable, latest data indicating that there could also be neurotoxic effects of lead at scale back levels of publicity than previously predicted. Despite the fact that lead in petrol has dramatically decreased over the final a long time, thereby lowering environmental exposure, phasing out any final makes use of lead components in motor fuels will have to be prompted. The use of lead-founded paints [9-12] should be abandoned, and lead must now not be utilized in meals containers. In distinctive, the general public should be mindful of glazed meals containers [13-16], which can leach lead into food. Exposure to arsenic is in most cases through consumption of food and consuming water, food being the major supply in most populations. Long-term publicity to arsenic in drinking-water is most likely involving improved dangers of epidermis melanoma, but also another cancers, as well as different skin lesions reminiscent of hyperkeratosis and pigmentation alterations. Occupational publicity to arsenic, peculiarly by means of inhalation, is causally related to lung cancer. Clear publicity–response relationships and excessive dangers have been discovered.

关键字

金属毒性，生物修复，重金属。

简介

重金属污染已成为严重危害人类健康的重要环境问题之一。某些特殊行业使用特殊种类的重金属，并直接或间接地将含有有毒成分的废水排放到环境中[17-23］．铜、铁、锌等微量重金属是人体必需的。过量使用这些金属也可能对人类有害，因为它们的毒性和累积性[24-28］．

人们采用了独特的方法来清除环境中的污染物。然而，许多方法都被使用了，但该方法用量大，且没有长期的高效果。因此，采用有机法处理含金属废水是一种经济高效的新方法，为从污染环境中消除钢铁提供了一种可能的方法[29-32］．

重金属的来源

Alluminium:生物可利用铝的常见来源包括:铝制炊具，餐具，尤其是咖啡壶;氢氧化铝抗酸配方;某些品种的化妆品，特别是除臭剂;还有一些草药或天然商品[33-35］．铝炊具是主要的问题，如果酸性食物烹饪联想到番茄酱(涉及水杨酸盐)。在化妆品和除臭剂中，氯化铝也被用作收敛剂。在水净化中，明矾(硫酸铝钠)也可用于混凝分散固体和增强水的可读性。氧化铝或铝₂0_3.化学性质非常稳定，不具有生物利用性。二氧化硅限制了铝的溶解度，硅酸铝的生物利用度不高。黏土，例如膨润土，所含的铝具有较差的生物利用度。铝制食品容器是用聚合物或塑料涂层制造的，可以防止直接用餐——只要这种涂层不损坏，铝接触就会被破坏。雷竞技网页版在胃肠道中，磷酸盐与铝离子反应形成不溶性磷酸铝。如果这种磷酸盐封锁是100%有效的，那么几乎没有铝可以被吸收。显然，这种形成磷酸盐的方法是不完整的，因为体质组织水平(如头发)经常包括可测量量的铝。在体内，铝遵循一条磷酸注意力增长的路线:细胞质、血浆、活动细胞核。一旦进入细胞核，它就会对蛋白质的形成和身体的正常功能产生不利影响[36，37］．神经元对应的长寿命细胞容易出现长周期积累。铝被认为是神经毒性物质，在阿尔茨海默病的神经纤维缠结中被认为是稳定剂(通过磷酸铝键)

锑:锑(化学象Sb)有两个价:Sb^＋３和某人^{+ 5}．某人^＋３而额外的有毒物质则通常随粪便排出。某人^{+ 5}毒性小得多，与人体组织结合不佳，通常随尿液排出。锑可以通过吸入锑盐或氧化物污垢吸收，通过(受污染的)食物或液体摄入，或经皮吸收。吸入可能发生在熔炼或合金化完成的工业领域(主要是铜、银、铅、锡)。Sb在烟草中的含量约为零。01%按重量计算;其中约20%主要是通过吸烟吸入的。锑化合物通常用于防火塑料和纺织品，这种元素也可以在电池电极、陶瓷和颜料中发现[38-40］．锑也可能随着火器的标准使用或火药的处理而被吸收。皮肤暴露可产生皮疹或类似于天花和水痘的“锑斑”。某些霉菌可以从锑中产生具有高度神经毒性的stibine气体;十六烷基胆碱酯酶活性被stibine抑制。

砷:砷是一种高活性金属，可形成各种无机或天然化合物。天然砷化合物如砷糖、砷胆碱、砷甜菜碱和四甲基胂盐含有碳，通常在海洋生物中测定。砷的砷酸衍生物通常被认为具有额外的毒性，大多数时间是地质起源。在工业上，砷及其化合物经常用于杀虫剂、除草剂和杀虫剂的制造，也用于半导体[41-43以改善整个电池制造系统的铜和铅合金。与砷相关，外围焦虑程序是其基本靶点。砷暴露的早期指标是过度出汗、肌肉压痛或无力以及皮肤色素沉着的变化。

镉:这种元素具有潜伏毒性，长期积累可影响肾功能、肺和心血管组织、骨骼和周围神经系统。在没有干预的情况下，人体中镉的有机半衰期超过20年。镉过量合并:高血压、体重减轻、小细胞低铬性贫血、淋巴细胞增多、蛋白尿伴β -2巨球蛋白丧失、肺气肿和肺纤维化(如果吸入是感染途径)、动脉粥样硬化、脂肪软化症和腰椎疼痛以及周围神经病变。急性吸入镉粉尘、烟雾或可溶性盐只会引起咳嗽、肺炎和疲劳。环境资源包括:采矿和冶炼事件，颜料和油漆，电镀，电镀成分(例如，螺母和螺栓)，电池(镍镉)，塑料和人造橡胶，摄影和雕刻技术，古代鼓。过量重金属[44-46积聚在土壤中对人类和其他动物有毒。由于食物链转移，接触重金属通常是慢性的(接触时间较长)。通过摄入或皮肤接触重金属的急性(立即)中毒是罕见的，但也有可能。雷竞技网页版与长期接触重金属有关的慢性问题有:铅-智力衰退。镉——影响肾脏、肝脏和胃肠道。砷-皮肤中毒，影响肾脏和中枢神经系统。造成阳离子金属(土壤中带正电荷的金属元素，如铅)的最常见问题^{2 +})包括汞、镉、铅、镍、铜、锌、铬和锰。最常见的阴离子化合物(在土壤中与氧结合并带负电荷的元素，如MO)₄^{2 -})是砷、钼、硒和硼。

重金属造成的污染

土壤污染:过量重金属[图1积聚在土壤中对人类和不同的动物是有毒的。对重金属的宣传通常是慢性的(长时间的宣传)，这是食物链切换的结果。重金属急性(即时)中毒[47-50不常通过摄入或皮肤接触传播，但也有可能。雷竞技网页版

与长期接触重金属相关的严重问题有:

？Lead-intellectual失效。

？镉会影响肾脏、肝脏和胃肠道。

？砷-真皮中毒，影响肾脏和中央胆道。

基本上，最常见的问题是阳离子金属(土壤中带正电荷的金属元素，如Pb^{2 +})为镉、汞、铅、镍、铜、锌、铬及锰[51-54］．最常见的阴离子化合物(土壤中与氧结合并带负电荷的元素，如钼)₄）.

水污染:水污染可能是人类对环境影响最大的一种。企业、城市化和农业主要引入重金属、细菌、农用化学品等各种污染物[55和药物治疗。这种污染可能对人类福祉产生直接影响;造成了从腹泻到黑素瘤的多种疾病。水感染被证明是人类对大气影响的关键因素之一。工业、城市化和农业通常会带来很多污染，包括重金属、微生物、农药和药物。这些污染物会直接影响人类的健康，导致从腹泻到黑素瘤等各种各样的疾病。新的工业和城市中心以及农业和畜牧业导致了森林砍伐。地表水感染源自粪便的病原体对人类健康构成很大风险，是将未经处理的河水用于消费或不同家庭功能的主要障碍。最近，一些有关重金属和微量元素如Ag、Al、as、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、U和Zn等的反营养污染[56-57］．

重金属毒性

通常，与重金属(积累)相关的激惹性健康挑战，习惯上可能分为两种类型，即过度外源性宣传引起的重金属中毒和相当于威尔逊病的遗传问题。

许多金属，虽然数量不多，但通常与常见的生理过程有关;例如，铁在氧气运输中，锰和硒在抗氧化方法中，锌在代谢中。当这些主要金属的浓度过低或过高时，就会产生毒性[58，59］．

急性和持续性砷毒性与砷气体毒性一样，对人体、心血管、呼吸、胃肠、肝脏、肾脏、造血、免疫和皮肤等系统都有不良影响。汞接触，以及短链烷基汞、单质汞和急性无机盐的接触。铅、镉和锰已被发现作为它们的身体和化学家园在企业、工艺和农业中得到利用。过量摄入这些金属导致的中毒对肾脏、造血细胞、焦虑系统和骨骼都有不良影响。此外，成年人接触铅的后果似乎比新生儿接触铅引起的多动症要轻得多。

也有人假设，这些金属通过使用破坏性的生物安全性来发挥其毒性结果，这些生物安全性存在于体内，作为对抗外源性毒素的保护机制。金属毒性的挑战变得更加棘手，因为最终种群同时或连续地公开了环境中不同寻常的物理、化学、生物和心理学解释[60-62］．

消除金属污染的方法

生物修复

生物修复被认为是去除污染物中重金属离子的替代处理方法。生物修复(63，64]当然是居住的生物，将环境污染物减少到毒性较低的形式。它通过细菌、真菌或植被来降解或解毒对人类福祉/或大气的有害成分。这些微生物也远离本地受污染的学科或其他地方，并跟随到受污染的在线网站。污染物物质在居住生物的帮助下，通过将定位作为其代谢策略的一部分的反应进行修饰。微生物代谢法的应用为污染的净化提供了一种潜在的、更安全、更高效和更便宜的方法。生物修复的概念也可以分为一些策略，包括:

•生物过滤器

•生物通风

•吸附重金属

•堆肥

•生物强化

•生物反应器

•土地耕作

这些原因包括受降解污染教育的微生物群的存在，污染物对微生物的可利用性[65，66如土壤类型、温度、pH值、氧气或其他电子受体的存在，以及维生素和矿物质。生物修复是清除周围环境(工业排放物和土壤排放气体)、固体(土壤、沉积物和污泥)、饮料(地下水、工业废水)和工业加工产生的未煮熟物质的特定过程。常驻或非常驻微生物可以使用它们的酶来完成任务[67-68］．

结论

总体而言，甲基汞并不会对健康造成重大威胁，尽管某些特定群体过量食用鱼类，其血液中甲基汞的含量可能会增加，而成人神经损伤的风险较低。考虑到对胎儿的具体威胁，怀孕的女性必须限制特定鱼类的大量摄入，如鲨鱼、剑鱼和金枪鱼。必须特别避免从受污染的当代水域中捕捞的鱼类，如梭子鱼、白眼鱼和鲈鱼。饮用水中长期接触砷主要与皮肤癌的加速风险有关，但也涉及其他癌症，以及与角化过度和色素沉着变化相对应的不同表皮病变。职业性接触砷，主要是通过吸入，与肺癌有因果关系。已经观察到明显的暴露-反应关系和过度的危险。

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