重金属的毒性

重金属的毒性金属是元素周期表中由硼（B）至砹（At）连接线左侧除氢之外的所有元素的总称。金属与非金属之间没有明显的界限，由金属向非金属过度的中间元素如硅、砷、硒、碲等称为类金属。重金属是指相对密度在4.0以上约60种金属元素或相对密度在5.0以上的45种金属元素。各种重金属元素在生物体内的正常含量均小于其体重的0.01%，属于微量元素。有的微量元素是人和动物生长发育所必需的，有的是非必需的。对环境造成严重金属元素污染的主要来源是人类的生产活动和自然。一般人类的生产活动如采矿、冶炼、使用金属的工业生产过程、使用农药，以及煤、石油等燃料燃烧，将金属元素及其化合物排放入环境，造成金属污染。环境中的金属一般是通过被其污染的食物、饮水、空气及职业性接触，主要经消化管吸收，其次经呼吸道吸收、经皮肤吸收较少。其中汞是重金属元素之一。土壤中汞的污染摘要：本文对汞污染的来源、危害、在土壤中的赋存形态、迁移转化规律及其影响因素进行了综述，在此基础上简要介绍了土壤汞污染的治理，提出了存在的问题和有待进一步研究的方向。关键词：汞；赋存形态；迁移转化；影响因素；污染治理引言：重金属汞污染是当今世界的研究热点。自20世纪50年代日本熊本县水俣湾附近的鱼村出现第一例严重的甲基汞中毒事件以来，不同研究领域的科学家们对汞及其化合物的生物地球化学行为给予了高度重视.。汞在土壤中以多种形态存在。不同存在形态汞的迁移转化规律和生物有效性各不相同，对环境和人体健康造成的影响也存在显著差异。本文将对汞污染的来源、害、在土壤中的赋存形态、迁移转化规律及其影响因素加以综述，从而为土壤汞污染防治提供参考。汞的污染来源环境污染的来源有天然释放和人为两个方面。汞的自然来源较人为因素复杂，主要包括火山与地热活动；土壤、自然水体、植物表面的蒸腾作用；森林火灾；岩石风化等。姚学良研究认为，成都平原的高汞异常区多数来自平原内基底断裂中产生的地放气作用旧J。据估计全球每年至少有8000t的汞从岩石中释放，其中一部分进入土壤而使局部地区土壤含汞量较高一o。这种自然因素引起的汞污染通常占到汞排放总量的1／4L4J。从局部来看，汞的人为污染是主导因素。汞污染的人为来源主要有：①采矿、运输和加工含汞的矿石。②排放工业废水进入江河湖海由电池制造业、控制设备业、纸浆造纸工业、氯碱化工厂、汞合金和催化剂产生的汞废弃物污染相当严重bJ。据统计，目前全世界每年开采应用的汞量约为1×104t以上，其中绝大部分最终以三废形式进入环境№]。③燃料、纸和固体废弃物的燃烧。④农业耕作中不合理地施用含汞肥料和农药，以及污水灌溉。⑤熔炉的排放。⑥实验室汞的排放：汞可通过实验室的废弃化学药品、蓄电池、破碎温度计和药品等进入环境。一支普通的棒式或内标式玻璃体温计含汞约1g，一台台式血压计含汞约50g，使用中发生破碎可使汞外泄，形成汞蒸气，造成汞污染。据计算，一支体温计打碎后，外泄的汞全部蒸发后，可使一间15m2大、3m高的房间室内空气汞的密度达到22．2mg·mq【7J。由自然原因产生的汞污染非人力所能左右，而由人为原因产生的措施、加强过程参数控制、选用替代产品、减少或停止污水灌溉、加大三废处理力度、清洁生产等一系列措施，将污染降到最低水平。汞对人类健康的危害汞在自然界以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在，它们可以通过多种形式进入人体内，并产生极大危害¨1。重金属汞进人人体主要有3种方式：①以蒸气形式经呼吸道进人体，这部分占人体汞吸人量的80％左右。②沿食物链通过消化系统被人体吸收，这部分量极少，可以忽略不计。③由化妆品携带通过皮肤进入人体。进人人体的汞对人体生理机能产生影响。无机汞化合物(如氯化汞)可通过胃肠道吸收，对消化道和肾脏产生危害一J。微量汞累积还将直接导致心脏、甲状腺、肝、肾等发生病变，甚至导致神经系统紊乱及慢性汞中毒¨引。相对而言，有机汞较金属汞和无机汞更易被消化系统吸收。土壤中的有机汞可通过陆生或水生食物链进入人体。甲基汞(CH，Hg+)是有机汞的主要形式。甲基汞侵人人体，可破坏细胞基本功能与代谢，破坏肝脏细胞的解毒作用，损害肝脏合成蛋白质的功能，引起肾功能衰竭。甲基汞在体内约有15％积蓄在脑内，侵入中枢神经系统，破坏脑血管组织，引起一系列中枢神经中毒症状。甲基汞还有遗传性的损害功能，可导致流产、死产、畸胎或出现先天性痴呆儿等¨¨。汞对人类健康造成极大危害，是因为H92+具有高度亲电子性，对体内含有硫、氧、氮等电子供体的基团如巯基、羰基、羧基、羟基、氨基、磷酰基等均具很强的攻击力¨2I。上述基团均是体内最重要的活性基团，与H92+共价结合后即失去活性，而对机体生理生化功能产生巨大影响。3汞在土壤中的形态、迁移转化及其影响因素土壤汞的污染治理与修复状况土壤汞污染治理采用的方法主要有物理、物理化学和生物修复法。传统物理及物理化学修复方法有土壤挖掘、填埋、热处理技术、动电修复技术、淋滤法和洗土法、施用调控剂等mJ。这些方法在以往的汞污染治理中被广泛应用。但这些方法效率低、投资昂贵，使用设备复杂、还破坏了土壤原有的生物环境，不太适宜大范围的推广应用。植物修复具有投资低、操作简便、不造成二次污染以及具有潜在或显著经济效益等优点。