曹秀雯
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水,作为化学物质迁移和循环的主要介质,是人类生活和生产不可或缺的物质之一,人类活动的多数污染物以水溶液的形式排放。因此,水体质量问题将直接影响人类的身体健康。依据世界卫生组织的调查研究指出,人类多数的疾病都与饮用水的水质密切相关,其中,婴幼儿约占50%,据不完全统计,全世界每年约有2500万婴幼儿因水质污染问题而生病致死。法国启蒙教育家卢梭讲过:“人成长过程中最重要的时期就是婴幼儿时期”。这一时期正是人大脑的发育时期,大脑的组织成分主要由水与脂类、蛋白类、糖类、维生素B、维生素C、维生素E和多种微量元素构成,其中水占到74.8%。大脑中水的质量与数量对大脑的功能和智能表达起着极其重要的作用。
砷元素是毒性较大的重金属元素,浓度较低的砷元素进入到体内,由于生物体积累以及放大富集,使其对肝、肺、肾、脑、睾丸及血液系统产生毒素影响,并且在一定程度上还会导致细胞癌变和基因突变。婴幼儿对砷元素的敏感性更高,长期接触砷元素,不仅会影响肾脏和骨骼的正常发育,还会影响婴幼儿免疫系统的正常运行与功能性发育,还会对学习和记忆等高级神经活动有损害。
相比正常婴幼儿,精神发育迟滞及边缘弱智的婴幼儿体内砷元素的含量明显较高,并且砷元素对婴幼儿的认知能力以及神经系统损伤具有激发性作用。
铅元素是一种常见的水体环境污染物,在婴幼儿的发育和成长过程中影响较大。原因是婴幼儿对铅元素的吸收程度高于成人,同时铅元素对婴幼儿未发育成熟的中枢神经系统损害也较大。高浓度的铅元素对婴幼儿的多数器官和系统都会产生毒性效应,包括血液系统、中枢神经系统、生殖系统、心血管系统、外围神经系统和肾脏系统等。近10年来,铅元素对婴幼儿健康效应的相关研究表明,长期接触较低浓度的铅元素会造成婴幼儿行为、生长及智力发育等不可逆性的损害,而且是长期的甚至是无法治愈的。当血液中铅元素的浓度低于100μg/L时,婴幼儿的认知功能也明显下降,同时,血液中铅元素的浓度越低,其婴幼儿IQ值越小,说明IQ与血液中铅元素的浓度成负相关关系。相关研究发现,婴幼儿血液中铅元素的浓度每上升100μg/L,其智商就会下降6-8,而且铅元素浓度升高还会影响到婴幼儿的阅读、拼写和记忆等学习能力。
随着现代化的发展,我国的饮用水因汞离子污染的问题也日益严重。汞离子具有潜伏性和隐蔽性,不易发现,一经发现就已经不可逆转。汞离子的中毒与其他的中毒不同,如果是汞离子中毒,则初期症状很轻微,不易被发现,极易被人忽视,等到发现的时候就已经为时已晚。虽然水中本身就含有汞离子,但当超过一定的限度时,也会危害人体。如果饮用水中含有较多汞离子对婴幼儿会有很大的危害,超标的汞离子会与蛋白质中的硫基结合,干扰硫基酶的活性,导致婴幼儿的身体协调能力的下降。
金属铬是地表水或地下水中普遍存在的一种污染物。对于婴幼儿而言,饮用水中金属铬是一种潜在的污染因素,因为婴幼儿在成长过程中需要消耗大量的水分,与此同时,婴幼儿未成熟的消化系统会还原部分金属铬成亚金属铬,进而影响婴幼儿的健康发育。相关医学研究曾报道,饮用水中金属铬浓度达90-140mg/L时,即可引发婴幼儿高铁血红蛋白症。医学认为,亚金属铬在人体体内会引起细胞供氧不足,摄入浓度较高的亚金属铬会造成婴幼儿智力发育缓慢,听力和视觉的反应也相应会迟钝。
首先是化学法去除重金属,使水溶液中呈溶解态的重金属离子转化为不溶性的物质,经过沉淀、气浮、过滤或者其他途径从水溶液中分离出去,或是使重金属毒性大的价态转变成毒性小的价态,主要包括氧化还原法、中和沉淀法、化学沉淀法。氧化还原法主要是向水中投加的氧化剂或还原剂将重金属离子氧化或还原成为低毒或无毒状态,以达到消除污染的处理方法。中和沉淀法主要是通过投加碱性物质进行酸碱中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式得以去除。化学沉淀法主要是通过投加化学沉淀剂,发生化学反应,生成难溶解的沉淀物质,使重金属以沉淀析出得以分离去除。
其次物理法去除重金属,是不改变原水中重金属的化学形态的条件下进行浓缩分离,主要包括吸附、离子交换、膜分离方法。吸附法实质上是吸附剂活性表面对重金属离子的吸引。离子交换法利用离子交换剂本身的特点,使水中重金属与交换树脂接触并发生离子交换反应,在此过程中将重金属除去。膜分离法是利用半透膜本身的特性,通过渗透作用将溶液中的溶质或溶剂分离的目的。
幼儿时期作为个体发育的特殊阶段,有着不同于儿童及成年人的生理特性,对化学污染物的毒性作用特别敏感,易发生严重的发育障碍。水中化学污染物对健康的影响,有些是单器官的、局部的,有些是全身性、多系统的,有的存在剂量效应关系、蓄积效应等作用。本文就婴幼儿对饮用水中多种化学污染物的易感性以及相关标准限值以及去除方法进行讨论,为婴幼儿健康成长提供理论依据。