重金属的危害与防护

□文/湖南省职业病防治院 彭仁和

重金属的危害与防护

□文/湖南省职业病防治院 彭仁和

1955年，在日本神通川流域河岸出现了一种怪病，症状初始是腰、背、手、脚等各关节疼痛，随后遍及全身，有针刺般痛感，数年后骨骼严重畸形，骨脆易折，甚至轻微活动或咳嗽，都能引起多发性病理骨折，最后衰弱疼痛而死。1956年，在日本水俣湾附近也发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上，被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫”。随后不久，当地也发现了患这种病症的人，这种病由于病因不明而被叫做“怪病”。这就是日本在上世纪50年代相继发生的两起震惊世界的公害事件——“水俣病”和“痛痛病”事件。其罪魁祸首是重金属镉和汞污染环境所致镉中毒和汞中毒。

半个多世纪过去了，重金属这个危害人类健康的杀手是不是离我们远去了呢？

重金属危害现状

△有色金属冶炼和各类化工企业的污水排放，使得河流重金属污染严重，危害人类健康

近几十年来，随着工业、国防与科技事业的迅猛发展，重金属在人类生产和生活中的应用越来越广泛，其使用量越来越大。一方面促进了有色金属工业和社会经济的发展；另一方面有色金属在开采、冶炼和加工过程中，会产生大量含重金属的废水、废气和废渣，导致土壤、水质和大气严重重金属污染。湖南是有色金属之乡，有色金属的开采、冶炼和加工在全省工业占比很大，是重要的支柱产业之一。几十年来，我们享用有色金属工业的发展所带来的福祉，而忽视了它所造成的严重的环境污染和健康危害。据统计，近几年来，我省每年新发职业性和非职业性重金属中毒病人800多人（不包括企业自行驱铅等治疗人员），因环境污染而引发的居民重金属群体中毒事件时有发生，尤为突出的是儿童高铅血症人数在逐渐增多，给患者及其家属带来很大的痛苦，给社会造成不良影响，甚至引起社会不稳定。因此，我们有必要认识重金属，了解重金属的危害与防护。

什么是重金属

化学上根据金属的密度把金属分成重金属和轻金属。重金属指比重大于5的金属（一般指密度大于4.55g/ cm3的金属），其原子量大于55。重金属约有54种，一般都是属于过渡元素，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属（如汞、铅、镉等）并非生命活动所必需，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有害。

从环境污染方面所说的重金属是指汞、镉、铅、铬（六价）以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。对人体毒害最大的有5种：铅、汞、铬（六价）、镉、砷。这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。日本“水俣病”与“痛痛病”事件就是由于汞和镉污染引起的公害病。

重金属的发展与人类接触史

铜是人类最早发现和使用的金属之一，距今8000年前，人类就已经使用铜。铅也是人类史前金属，炼铅术和炼铜术大致始于同一历史时期。至公元前1600-1400年，铅已成为常见金属。我国约在公元前2000年已用铅造币，称为铅刀。锡也是古老金属，最初是在熔炼自然铜和锡矿石或处理锡铜矿石的混合物偶然获得锡铜合金（锡青铜），构成了人类古代文明的青铜器时代。锌在古代被人类制成黄铜作装饰品应用，我国是最早掌握炼锌技术的国家。贵金属中金和银是被人类发现和使用最早的，早在新石器时代人类就已识别黄金。中国在商代中期（公元前13-14世纪）已掌握制造金器的技能。约在公元前3000年，人类掌握了炼银技术。

伴随重金属发展历史，人类接触和使用重金属的种类、数量和机会也急剧增加。人类接触重金属的机会分为职业接触和非职业接触。职业接触主要指重金属的开采、冶炼、加工和使用等生产过程中，其作业人员因职业活动而接触重金属。非职业接触主要指因环境污染、日常生活、饮食习惯等原因接触重金属。

重金属对人体健康的影响及其危害

人体重量的99%是由12种主要元素组成，如氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁、铁等。余下的1%为各种微量元素，如铜、锌、锰、钴、钼、铬、镍、锡、钒、铅、砷、硒、硅、氟等。这些微量元素中，有许多为重金属，它们在人体内的含量虽然很少，但生理功能独特，能够调节肌体内的生物酶活动，促进宏量元素在体内的运输，参与激素的合成等，在新陈代谢中起着十分重要的作用，一旦缺少某种或某几种，就会使人体健康受到威胁。具体有以下几个方面：（1）构成金属酶和酶的活化剂。在几千种已知的酶中大多数含有一个或几个金属原子，如过氧化酶中的铁、碳酸酐酶中的锌、酪氨酸酶中的铜等。当酶中有关的金属元素除去，这些酶就会失去活性。（2）某些激素和维生素的活性成分，如铬可激活胰岛素，钴为维生素B12的成分。（3）参与体内物质的输送，如铁为血红蛋白成分，参与了氧的运送；锌为碳酸酐酶的成分，参与了二氧化碳的排出。（4）在体液内与钾、钠、钙、镁等离子协同，调节渗透压、离子平衡和体液酸碱度的作用，以保持人体正常的生理功能。（5）若干重金属元素与遗传有着密切的关系，特别是铬、锌、铜、锰等，它们存在于携带遗传信息的核酸中，在维护核酸立体结构、维持核酸代谢等方面起着重要作用。

过量的重金属进入人体后与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物，使这些物质丧失或改变了原来的生理化学功能而产生病变，从而对人体产生危害。其危害主要表现为：神经系统损害，如铅、汞、锰、铊等；肝、肾功能损害，如镉、汞、铜等；心血管与血液系统损害，如铅、铜、砷、铊、镉等；生殖生理和生殖器官损害，如铅、汞等；骨骼系统损害，如镉、钼、铊等；消化系统损害，如铅、汞、铊等；呼吸系统损害，如镉、铬、锌；其他影响，如砷、镉等具有致癌作用。

重金属中毒是指重金属及其化合物进入人体内，产生一系列病理生理变化，使组织细胞功能遭受损害的过程，包括常见的铅中毒、汞中毒、锰中毒、锑中毒、铊中毒、钡中毒等。中毒的主要表现为中枢神经系统和心血管系统的功能紊乱及造血系统、肝肾功能损害等。

重金属危害的防护

重金属危害的防护应遵循“三级预防”的原则，常用的防护措施主要有：

一是降低作业场所空气中的重金属浓度，使其达到职业卫生标准。主要措施：加强工艺或设备改革；采用自动化、机械化、密闭化操作；厂房建筑和生产过程的合理设置；加强通风，设置通风除尘设施，抽出的烟尘需净化后排出；加强设备管理和维修；坚持湿式清扫。

二是合理使用个人防护用品：作业工人应穿工作服、佩戴过滤式防烟尘口罩。禁止在车间内吸烟、进食和饮水；下班应淋浴，饭前应洗手，禁止将工作服穿离工作场所。

三是开展预防重金属中毒的健康教育与卫生指导，避免和减少接触重金属污染源，如禁止使用含重金属的锡壶等盛装食品；不要过量服用含重金属的药物；不购买含铅等重金属的儿童用品和玩具。养成良好的卫生习惯，纠正不良行为。

四是消除和控制环境污染，使重金属或其化合物排放量低于国家标准。

五是加强重金属有害物质的安全防护工作，防止误服等意外伤害的发生。

□责任编辑/周洋