土壤中重金屬污染物的種類(lèi)和來(lái)源
重金屬一般是指密度等于或大于5.0g/cm3的元素,在元素周期表上大約有50種左右。
土壤中主要的重金屬污染物有鎘、鉻、汞、鉛以及類(lèi)金屬砷等。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。
隨著(zhù)人類(lèi)采礦、冶煉技術(shù)、現代工業(yè)的發(fā)展,重金屬污染已成為很?chē)乐厍覙O難治理的污染之一。
在土壤環(huán)境中,重金屬污染源主要來(lái)自礦山開(kāi)采過(guò)程中尾礦的堆放及洗礦水直接排放;冶煉、鍍金等行業(yè)“三廢”未經(jīng)處理隨意排放,農業(yè)污水灌溉和汽油尾氣排放等。 如一個(gè)700兆瓦的熱電站, 每天可排放汞215公斤,估計全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞,一年就有3000噸左右。土壤重金屬被環(huán)境學(xué)界比喻為“化學(xué)定時(shí)炸彈”。
土壤中重金屬污染物與人體健康
土壤汞(Hg)與人體健康
汞是人體健康的非必需元素,是嚴重危害人體健康的環(huán)境毒物。WHO提出每人每周總汞攝入量不得超過(guò)0.3mg,其中甲基汞不得超過(guò)0.2mg。
土壤汞的無(wú)機化合態(tài)汞很少被植物吸收,但甲基汞易被植物吸收,可通過(guò)“土壤—農作物—動(dòng)物—人體”食物鏈系統的傳遞和富集危害人體健康。不同農作物對汞吸收能力是:水稻>玉米>高粱>小麥,葉菜類(lèi)>根菜類(lèi)>果菜類(lèi)。當土壤汞含量達0.15mg/kg時(shí),糙米汞含量可能超過(guò)0.02mg/kg的國家食品衛生標準。土壤汞和農作物莖葉汞有著(zhù)顯著(zhù)的相關(guān)。如果土壤汞超標,以農作物莖葉為飼料,汞可通過(guò)食物鏈危及人體健康。
甲基汞中毒主要是神經(jīng)系統癥狀。人體內甲基汞蓄積量為25mg時(shí)出現知覺(jué)異常,55mg時(shí)出現步行障礙,90mg時(shí)出現發(fā)音障礙,170mg導致聽(tīng)覺(jué)消失。
土壤鎘(Cd)與人體健康
鎘(Cd)是人體健康的非必需元素,具有極高的生物毒性。中國成年男子膳食鎘日攝入量為75. 6μg/d,超過(guò)世界衛生組織規定的57~71μg/d,遠高于的世界人均攝入量的14μg/d。
土壤鎘是農作物易富積的重金屬之一,主要通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。我國部分污灌區鎘污染農田每年生產(chǎn)數億千克“鎘米”,對人體健康威脅極大。蔬菜中鎘含量依次為:葉菜類(lèi)>根莖類(lèi)>瓜果類(lèi)。
鎘進(jìn)入人體內主要蓄積于腎臟。鎘最嚴重的健康效應是對骨的影響。20世紀60年代發(fā)生在日本富山縣的骨痛病,其主要特征就是骨軟化和骨質(zhì)疏松。鎘中毒對人體生殖 系統和腦中樞神經(jīng)系統功能有一定損傷,也有可能導致高血壓、貧血、糖尿病,并可誘發(fā)前列腺癌、腎癌、骨癌等癌癥病變。如廣東韶關(guān)翁源縣大寶山多金屬礦區的上壩村是由鎘污染導致的癌癥村。
土壤鉛(Pb)與人體健康
鉛(Pb)是人體健康的非必須元素,具有顯著(zhù)的毒性作用。聯(lián)合國糧農組織(FAO) 和世界衛生組織 (WHO)確定的指標是,人體每周允許攝入的鉛為0.025mg/kg,即體重為60~70kg的成年人,每周鉛的允許攝入量為1.5~1.75mg。
土壤鉛主要通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,干旱區表層土壤鉛也可通過(guò)揚塵等渠道進(jìn)入人體,危害人體健康。農作物中鉛的累積主要在根部,農作物莖葉中的鉛濃度是籽粒中含量的 4~358倍,平均值為60.7倍。如果以農作物莖葉作飼料,鉛會(huì )通過(guò)“農作物—動(dòng)物—人體”食物鏈系統危害人體健康。
鉛進(jìn)入人體后分布于肝、腎、腦、胰及主要動(dòng)脈中,對人體健康的危害很大。鉛中毒對人體中樞神經(jīng)系統、造血系統會(huì )造成很大危害,也會(huì )引起消化系統、腎功能損傷,對兒童的不良影響尤為突出。鉛中毒的早期癥狀為神經(jīng)衰弱綜合癥,表現為頭昏、頭痛、失眠、健忘、憂(yōu)郁、煩躁或易興奮等,兒童則表現為多動(dòng)癥,活潑的兒童鉛中毒后就變得憂(yōu)郁、孤僻。鉛中毒還可導致消化系統、腎功能、生殖系統、心血管系統的損傷,并有明顯的致癌作用。
土壤中重金屬污染物與人體健康
土壤鉻(Cr)與人體健康
鉻是人和動(dòng)物的必需微量元素之一,但六價(jià)鉻和高濃度的三價(jià)鉻對人體健康有很大的危害。國家食品衛生標準對食品中鉻含量有嚴格規定,糧食為 鉻≤1. 0mg / kg,蔬菜、水果為 鉻≤0. 5mg/kg。
土壤鉻主要通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。蔬菜中的鉻含量呈根>葉>莖>果的特征,土壤鉻會(huì )在根莖類(lèi)蔬菜中富積,危害人體健康。
鉻經(jīng)消化道進(jìn)入人體,可引起口角糜爛、惡心、嘔 吐、腹瀉、潰瘍等病變;鉻經(jīng)皮膚侵入時(shí),可引起皮炎、濕疹、皮膚潰瘍(鉻瘡);研究證實(shí), 大多數六價(jià)鉻的化合物具有致癌和誘發(fā)基因突變的作用。鉻中毒具有明顯的致畸、致突變作用,三價(jià)鉻可透過(guò)胎盤(pán)屏障,抑制胎兒生長(cháng)并產(chǎn)生致畸作用,三價(jià)鉻和六價(jià)鉻化合物可誘發(fā)細胞染色體畸變。
土壤砷(As)與人體健康
砷是人類(lèi)和動(dòng)物必需的微量元素,但攝入高劑量的砷會(huì )對人體造成極大危害。土壤 砷主要通過(guò)食物鏈系統進(jìn)入人體,危害人體健康。
砷是農作物易吸收重金屬元素。蔬菜中以葉菜類(lèi)砷含量較高。以農作物莖葉為飼料可以使砷在動(dòng)物體內富積,進(jìn)而危害人體健康。
砷中毒對循環(huán)系統、神經(jīng)系統、泌尿生殖系統、消化系統、呼吸系統和免疫系統等都會(huì )造成很大的損害。砷通過(guò)循環(huán)系統分布到全身各組織、器官,對循環(huán)系統的危害首當其沖。砷具有神經(jīng)毒性,長(cháng)期砷污染可引起頭痛、嗜睡、煩躁、記憶力下降、驚厥甚至昏迷和外周神經(jīng)炎伴隨的肌無(wú)力、疼痛等;砷的致癌作用已被國際腫瘤研究機構所確認,砷中毒可導致皮膚癌、肺癌、腸胃癌等癌癥病變。
土壤污染一旦形成, 就會(huì )造成長(cháng)遠的影響, 而且難以消除。因此, 我們應以 “預防為主” , 積極做好土壤的保護工作。