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一、什么叫重金屬
重金屬指比重大于4或5的金屬，約有45種，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(huán)境污染方面看，重金屬是指汞、鎘、鉛以及“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、砷、鎘。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(jié)合生成毒性更大的有機物。
二、廢水中重金屬的來源
鉛的來源。
水體中的鉛一般來自于冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業(yè)，尤其是來自有色金屬冶煉過程中所排出的含鉛廢水、廢氣和廢渣。鉛常被用作原料應(yīng)用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)藥、燃料等制造業(yè)。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH<3）鉛濃度最高，電鍍廢液產(chǎn)生的廢水鉛濃度也很高。
鎘的來源。
鎘是一種灰白色的金屬，自然界中主要以二價形式存在。鎘電鍍可以為鋼、鐵等提供一種抗腐蝕性的保護(hù)層，具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點，因此工業(yè)上90%的福用于電鍍顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金及電池等行業(yè)，含鎘廢水的來源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農(nóng)藥、醫(yī)藥、電鍍、紡織印染等行業(yè)的生產(chǎn)過程中。
汞的來源。
汞俗稱水銀，是地殼中相當(dāng)稀少的一種元素。但是當(dāng)今社會人類活動很大程度上造成了水體汞污染。水體中汞污染主要來自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水以及廢舊醫(yī)療器械的處置。除此之外，節(jié)能燈和熒光燈的廢棄也會帶來汞污染。中國就是全球汞使用量和排放量最大的國家。
砷的來源
砷污染的主要來源為：（1）砷化物的開采和冶煉。特別是在我國流傳廣泛的土法煉砷，常造成砷對環(huán)境的持續(xù)污染；（2）在某些有色金屬的開發(fā)和冶煉中，常常有或多或少的砷化物排出，污染周圍環(huán)境；（3）砷化物的廣泛利用，如含砷農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用，又如作為玻璃、木材、制革、紡織、化工、陶器、顏料、化肥等工業(yè)的原材料，均增加了環(huán)境中的砷污染量；（4）煤的燃燒，可致不同程度的砷污染。
銅的來源
銅的化合物以一價或二價狀態(tài)存在。在天然水中,溶解的銅量隨pH值的升高而降低。在冶煉、金屬加工、機器制造、有機合成及其他工業(yè)的廢水中都含有銅，其中以金屬加工、電鍍工廠所排廢水含銅量最高，每升廢水含銅幾十至幾百毫克。這種廢水排入水體，會影響水的質(zhì)量。水中銅含量達(dá)0.01毫克/升時，對水體自凈有明顯的抑制作用；超過 3.0毫克/升,會產(chǎn)生異味;超過15毫克/升，就無法飲用。若用含銅廢水灌溉農(nóng)田,銅在土壤和農(nóng)作物中累積,會造成農(nóng)作物特別是水稻和大麥生長不良，并會污染糧食籽粒。灌溉水中硫酸銅對水稻危害的臨界濃度為 0.6毫克/升。銅對水生生物的毒性很大，有人認(rèn)為銅對魚類毒性濃度始于0.002毫克/升,但一般認(rèn)為水體含銅0.01毫克/升對魚類是安全的。在一些小河中，曾發(fā)生銅污染引起水生生物的急性中毒事件；在海岸和港灣地區(qū)，曾發(fā)生銅污染引起牡蠣肉變綠的事件。
鋅的來源
鋅是一種淺灰色的過渡金屬，是僅次于鐵、銅、鋁的第四“常見”金屬，由于形、色類似鉛，故也稱亞鉛，制取方法多樣，其中電解法提取純度最高。鋅的主要污染源有鋅礦開采、冶煉加工、機械制造以及鍍鋅、儀器儀表、有機合成和造紙等工業(yè)的排放。除此之外，汽車輪胎磨損以及煤燃燒產(chǎn)生的粉塵、煙塵中均含有鋅及化合物，工業(yè)廢水中鋅常以鋅的羥絡(luò)合物存在。
錳的來源
錳的用途非常廣泛，幾乎涉及到人類生活的方方面面。在工業(yè)生產(chǎn)中，錳接觸的機會主要是錳礦的開采、干燥、磨粉、過篩混料和包裝時產(chǎn)生的錳塵。在鋼鐵工業(yè)中，錳是居于鐵之后第二位重要金屬元素，幾乎90%以上的錳消耗于鋼鐵工業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，錳在其他方面的用途也越來越廣泛。如電子工業(yè)上軟磁鐵氧化體的應(yīng)用。在汽車工業(yè)中廣泛使用的取代四乙基鉛的MMT，使人類接觸錳的機會增多，從而增加了潛在錳中毒的危險。
鎳的來源。
廢水中鎳的來源廢水中的鎳主要以二價離子存在，比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡(luò)合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業(yè)來源很多，其中主要是電鍍業(yè)，此外，采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè)，以及鋼鐵廠、印刷等行業(yè)排放的廢水中也含有鎳。
三、重金屬對人體的危害
鉛對人體的危害
鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進(jìn)入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智力低下；對老年人會造成癡呆等。
另外還有致癌、致突變作用。慢性鉛中毒表現(xiàn)為貧血、神經(jīng)衰弱、神經(jīng)炎、頭昏、頭痛、乏力和消化系統(tǒng)癥狀，如腹痛、腹瀉或便秘等。兒童較成人敏感，過量鉛可影響生長發(fā)育，導(dǎo)致智力低下。鉛還可干擾免疫系統(tǒng)功能。
鎘對人體的危害
進(jìn)入人體的鎘主要蓄積于腎臟和肝臟（分別約占全身蓄積量的1/2和1/6），損害腎、肝、骨骼和消化系統(tǒng)，特別是腎小管的損害，使再吸收發(fā)生障礙，可出現(xiàn)蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。鎘對體內(nèi)巰基酶有較強的抑制作用。鎘還可使骨鈣析出，使鈣從尿排出，引起負(fù)鈣平衡，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。有研究表明，鎘及其化合物對動物和人有一定的致癌、致畸和致突變的作用。
汞對人體的危害
甲基汞主要侵犯神經(jīng)系統(tǒng)，特別對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害極大，以肝、腎、腦組織含量最多，會導(dǎo)致注意力缺陷，語言和記憶障礙，運動及感覺能力的下降等。甲基汞具有親脂性，與體內(nèi)巰基的親和力強，干擾蛋白質(zhì)和酶的生化功能。慢性汞中毒主要表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，會導(dǎo)致永久性的損傷。
砷對人體的危害
砷是砒霜的組分之一，有劇毒，會致人迅速死亡。長期接觸少量，會導(dǎo)致慢性中毒。另外還有致癌性。砷可與細(xì)胞中含巰基的酶結(jié)合，抑制細(xì)胞氧化過程，還能麻痹血管運動中樞，使毛細(xì)血管麻痹、擴(kuò)張及通透性增高。急性砷化物中毒多見于砷化物污染食品或飲水。臨床表現(xiàn)為“急性腸胃炎”較多。重癥可出現(xiàn)休克，肝臟損害，甚至死于中毒性心肌損害。砷礦冶煉以及三氧化二砷生產(chǎn)工人以及因大氣、飲水因長期受砷污染、或長期服用砷劑等可發(fā)生慢性砷中毒。突出表現(xiàn)為皮膚色素沉著、角化過度或疣狀增生，也可表現(xiàn)為白細(xì)胞減少或者貧血。長期接觸砷化物可致皮膚癌或肺癌。
銅對人體的危害
銅是人體所需的微量元素，當(dāng)人體銅攝入量不足時可引起缺乏病，但攝入過量卻又可能造成中毒，包括急性銅中毒、肝豆?fàn)詈俗冃?、兒童肝?nèi)膽汁淤積等病癥。急性銅中毒是由于偶然攝入過量銅而發(fā)病，如大量飲用被銅污染的飲料會出現(xiàn)胃腸道中毒癥狀，口內(nèi)有金屬味、上腹痛、惡心嘔吐或腹瀉；重者可出現(xiàn)胃腸黏膜潰瘍、溶血、肝壞死、腎損害，甚至發(fā)生低血壓、休克而死亡。引起中毒的原因是由于吸收過量銅后抑制了許多酶的活性，使細(xì)胞膜受到嚴(yán)重?fù)p傷。肝豆?fàn)詈俗冃允且环N不常見的隱性遺傳先天性銅代謝缺陷疾病，實質(zhì)上是屬于慢性銅中毒。兒童時期表現(xiàn)為慢性肝病癥狀，青少年時期又出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，且久治不見好轉(zhuǎn)時，應(yīng)請醫(yī)院詳細(xì)檢查是否為此病。本病多有家族史，表現(xiàn)有慢性肝病或肝硬化、反復(fù)發(fā)作原因不明的溶血、神經(jīng)癥狀（動作不協(xié)調(diào)、震顫、四肢僵硬攣縮等）、精神異常、眼角膜周邊出現(xiàn)棕褐色或綠色環(huán)等。
鋅對人體的危害
鋅元素是人體的重要的微量元素之一，對人體的生長發(fā)育，智力，免疫功能甚至是視力都有至關(guān)重要的作用。但是人體中的鋅不是越多越好。人體攝入過量的鋅，在胃液中易轉(zhuǎn)化成氯化鋅，對胃黏膜有較強的腐蝕性，可致胃黏膜充血、水腫、甚至出血。過量的血鋅會抑制白細(xì)胞的吞噬功能，是人體抵抗力下降，易受病菌感染。過量的鋅還會影響人體其他無機鹽的吸收與代謝，如影響鐵的吸收，使肝臟中鐵代謝受損成銅/鋅比值過高；影響膽固醇代謝，形成高膽固醇血癥等。
錳對人體的危害
錳是人體及動植物所必需的微量元素之一，但攝入過量的錳則會對機體產(chǎn)生不良作用。工業(yè)生產(chǎn)中錳主要通過呼吸道進(jìn)入機體,并對人的神經(jīng)、生殖、呼吸等系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的損害。過量錳進(jìn)入體內(nèi)則會引起中毒。如果長期接觸錳化合物可造成錳中毒。早期表現(xiàn)為疲乏無力、頭昏、頭痛、失眠、下肢無力、行走困難、走路晃動、步態(tài)不穩(wěn)、后退困難。重度中毒還可出現(xiàn)言語障礙，講話含糊不清、吐字困難、說話不連貫，常表現(xiàn)為“口吃”，還可出現(xiàn)肢體顫動，書寫困難，字越寫越小，表情呆滯，發(fā)笑不自然，記憶力減退，智力低下，情緒不穩(wěn)定，常有沖動行為等。有的還出現(xiàn)發(fā)熱和呼吸困難。由于錳中毒癥狀是由于錳過多使大腦中多巴胺合成減少所致，因此要防治錳中毒，防止錳污染飲食和環(huán)境是預(yù)防中毒的根本措施。錳中毒應(yīng)盡快到醫(yī)院治療，如果為飲食污染所致應(yīng)先洗胃，然后導(dǎo)瀉，驅(qū)錳治療可用依地酸鈣鈉、二巰基丁二酸鈉等，有肢體顫動者可用左旋多巴、金剛烷胺等。
鎳對人體的危害
鎳及其鹽類的毒性較低，但由于它本身具有生物化學(xué)活性，故能激活或抑制一系列的酶（精氨酸酶、羧化酶、酸性磷酸酶和拓脫羧酶）而發(fā)揮其毒性。鎳可引起接觸性皮炎。直接進(jìn)入血流的鎳鹽毒性較高，膠體鎳或氯化鎳毒性較大，可引起中樞性循環(huán)和呼吸紊亂，使心肌、腦、肺和腎出現(xiàn)水腫、出血和變性。