第六章环境中重金属的毒性
环境化学第6章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
体内的许多器官产
生影响 。
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砷 中 毒 肾 病
砷中毒皮肤组织增殖细胞
第二节 有机污染物
大量的有机化学品以各种形式进入 环境,产生各种各样的环境效应,直接 或间接地危及人体健康。其中以对生态 环境和人类健康影响最大的难降解的、 有致癌、致突变作用的有机物的环境行 为最受人们关注。
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பைடு நூலகம்
3、甲基汞脱甲基化与汞离子还原 湖底沉积物中甲基汞可被某些细菌
降解而转化为甲烷和汞。也可将Hg2+还 原为金属汞。
CH3Hg+ +2H
Hg+CH4+H+
HgCl2+2H
Hg+2HCl
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4、汞的生物效应
甲基汞能与许多有机配位体基团结 合,如-COOH、 - NH2、 - SH、 - C S - C - 、 - OH等。由于烷基汞具有高脂 溶性,且它在生物体内分解速度缓慢(其 分解半衰期为70d),因此烷基汞比可溶 性无机汞化合物的毒性大10—100倍。
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卤代烃在大气中的转化
卤代烃的转化
对流层 含氢卤代烃与HO自由基的反应
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平流层
受到高能光子的攻击而被破坏
多氯联苯(PCBs)
多氯联苯的结构与性质
多氯联苯是一组由 多个氯原子取代联苯分子 中氢原子而形成的氯代芳 烃类化合物。
由于PCBs理化性质稳定,用途广泛,已成 为全球性环境污染物,而引起人们的关注。
多氯代二苯并二恶英(PCDD )和多氯代二苯并呋喃(PCDF) 是目前已知的毒性最大的有机氯 化合物。他们是两个系列的多氯 化物。其结构式为:
《重金属的毒性》PPT课件
• 脂质过氧化学说:一些学者通过对大鼠游离肝细胞甲基汞 中毒的脂质过氧化研究,发现甲基汞的肝细胞失活和它的 脂质过氧化作用皆与其浓度和作用时间有关。
第三节、铅(lead, Pb)
• 铅还抑制红细胞膜上Na+-K+-ATP酶和抑制磷酸戊 糖旁路导致溶血。居住在工业区和重交通区的孩 子平均血铅量为218~679ug/L。血铅水平>100 ug/L 人口比例为64.9%~99.5% 。
2、铅对神经系统的影响
• 人体的中枢神经系统是生命活动的总管,它的 机能状态在铅中毒病程中起主导作用。
• 元素汞可顺利通过血脑屏障进入脑组织,在脑组织中 的元素汞被氧化转化为二价汞离子后,就很难逆向通 过血脑屏障返回血液;
• 因而形成汞离子在脑组织中的积累,这一性质对脑组 织损害起着重要作用。这也是慢性中毒首先表现为神 经系统症状的重要原因。
(二)无机汞化合物
• 无机汞化合物(如汞的硫化物、氯化物、氧化物 等)只有离子态汞才能被吸收(通过胃肠道和呼 吸道)。
• 铅可抑制肝脏混合功能氧化酶合成,导致肝脏 生物转化作用受损,降低肝脏解毒功能。
• 铅还可影响人类生殖功能,使精子畸变;母体 铅可经胎盘影响胎儿发育,致使胎儿发生畸形, 对人类的繁殖造成严重危害。
第四节、镉(Cadmium,Cd)
一、镉污染的来源
原料或催化剂用于生产塑料、颜料和试剂。由于镉 的抗腐蚀性及抗摩擦性强,也是生产不锈钢、电镀以 及雷达、电视荧光屏等的原料。镉在航空、航海上也 有广泛用途。这些是镉的来源。 在很多重要的合金中,都含有镉。它可增加铜的硬 度并增加其在高温时的强度。这种铜—镉合金被用于 冷却装置,如用作汽车的散热器片。这种金属也用作 某些焊料。最重要的用途是在碱性蓄电池中用作电极 部件。
第六章-污染的分子毒理与生态效应--2
测定方法:滴定法、分光光度法、测压法、电化 学法
•谷胱甘肽过氧化酶(GSH—PX)
是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解的酶,它特 异地催化还原型谷胱甘肽(GSH)对氢过氧化物的还原反应 ,一般认为它在细胞内能清除有害的过氧化物代谢产物,阻 断脂质过氧化链锁反应,从而起到保护细胞膜结构和功能完 整。
三、参与体内微量元素的代谢:在体内,MT可根据体内微量元素的 状况对锌、铜、锰、铁、钼、硒、钴、碘的吸收、储存、运输和 释放等进行精细调节,使机体达到最佳生理状态。
四、增强机体对各种不良状态的适应能力:当机体处于各种不良状 态时(如遇各种炎症、烧伤、寒冷、饥饿、疲劳、辐射、金属中 毒等),体内MT含量增加,从而提高锌、铜、锰、铁、钼、硒 、钴、碘等微量元素的浓度,以激活体内各种应激酶的活性,机 体适应能力随之增强。
活性氧的产生
产生的主要细胞器: 叶绿体和线粒体
产生途径:
有氧参加的一切代谢活动均可能引起活性氧 的产生
氧化磷酸化过程和光合磷酸化过程是生物体 活性氧产生的二大主要途径
清除 抗氧化系统(抗氧化酶和抗氧化剂)
抗氧化酶:人体內有数种自行制造的抗氧化酶,是人体对抗过氧化物(自由基) 的第一道防线,它们可以在过氧化物产生,即刻发挥作用,利用氧化还原 作用将过氧化物转换为毒害较低或无害的物质。不过想以口服的方式补充 这些抗氧化酶是不可行的,因为当它们进入胃时,会被胃酸破坏而失去效 用,它们包括:
进入人体的外来化合物约一半以上经此系统氧化。有 利于排泄,而且是许多物质代谢不可缺少的步骤。
环境化学第六章
1 重金属元素
重金属元素(Heavy Metals)
• 一、汞 Mercury
• 二、镉 Cadmium
• 三、铬 Chromium
• 四、砷 Arsenic
1 重金属元素
一、汞的来源
环境中汞的来源、分布与迁移
• 汞在自然界中的浓度不大,但分布很广。主要开采应用后 绝大部分以三废形式进入环境。
(Ⅲ)形态存在。
1 重金属元素
砷的pE-pH图
1 重金属元素
砷在土壤中的存在形态: 主要以铁、铝水合氧化物胶体结合的形态存在,水溶态含
量极少(5-10%)。 被带正电荷的土壤胶体吸附;与Fe3+、Al3+、Ca2+生成难溶
化合物而吸附。
砷的转化: 土壤Eh降低,pH升高,有利于砷的溶解 砷的生物甲基化反应和生物还原反应是其转化的重要途径
• Fe 2+、硫化物和其他还原性物 质还原为Cr(Ⅲ)。在天然水体 环境中经常发生三价铬和六价 铬之间的这种相互转化。
1 重金属元素
三、铬Chromium
3. 毒性效应
与前面几种金属不同的是,三价铬是人体必需的微量元 素。它参与正常的糖代谢和胆固醇代谢的过程,促进胰 岛素的功能,人体缺铬会导致血糖升高,产生糖尿,还 会引起动脉粥样硬化症。但六价铬又对人体有严重的毒 害作用,吸入可引起急性支气管炎和哮喘;入口则可刺 激和腐蚀消化道,引起恶心、呕吐、胃烧灼痛、腹泻、 便血、肾脏损害,严重时会导致休克昏迷。另外,长时 间地与高浓度六价铬接触,还会损害皮肤,引起皮炎和 湿疹,甚至产生溃疡(称为铬疮)。六价铬对黏膜的刺激和 伤害也很严重,空气中质量浓度为0.15~0.3 mg/m3时可 导致鼻中铬穿孔。六价铬的致癌作用也已被确认。另外, 三价铬的摄入也不应过量,否则同样会对人体产生有害 作用。
重金属污染物在水环境中的行为及其生态毒性研究
重金属污染物在水环境中的行为及其生态毒性研究一、引言自然水体中的重金属污染物,包括铅、铬、汞、锌等元素,是造成水环境污染的主要原因之一。
这些元素在水环境中的存在形式和行为特征,对于水生生物的生态系统有着重要的影响和生态毒性。
因此,对重金属污染物的行为及其生态毒性研究具有重要的理论和实际意义。
二、重金属污染物在水环境中的行为(一)存在形式重金属元素在水环境中的存在形式通常有溶解态、胶体态和颗粒态三种。
其中,溶解态是指重金属元素完全溶解于水中,以离子形式存在;胶体态是指重金属元素与有机质或其他物质结合形成胶体颗粒悬浮于水中;颗粒态是指重金属元素以颗粒形式存在于水中。
在自然水体中,不同的重金属元素具有不同的相对存在形式比例。
(二)转化和迁移重金属污染物在水环境中会发生各种物化变化,如光化、还原、氧化等过程,从而导致其形态和存在方式的改变。
此外,在自然水体中,重金属元素具有一定的迁移性和移动性,即随着水体流动或环境变化而发生转移或迁移,从而影响水体中的分布和分布范围。
(三)生物富集重金属元素在水环境中会被水生生物吸收和富集,从而导致生物体内的重金属元素浓度升高。
随着生物体级别的升高,重金属元素的富集系数也会逐渐升高,从而造成水生生物中的重金属污染。
三、重金属污染物对水生生物的生态毒性重金属污染物对水生生物的生态毒性主要体现在以下方面:(一)直接毒性重金属污染物对水生生物体内的多种生物大分子,如蛋白质、核酸、酶等分子结构和生化代谢等方面产生影响,从而导致生物体机能受损,甚至死亡。
(二)间接毒性重金属污染物会通过水生生物的生物积累与食物链转移过程进一步影响后续生物的生态系统稳定性并输出到生物居住的水域。
(三)次级毒性重金属污染物在水环境中引起的生态毒性对整个生态系统具有长期影响,可能导致生物群落的结构和功能发生改变,进而影响人类和其他生物的健康和生存环境。
四、重金属污染物的治理重金属污染物的治理方法主要包括物理治理、化学治理和生物治理等。
中国空气污染大气中的重金属污染
中国空气污染大气中的重金属污染中国空气污染中的重金属污染近年来,中国的空气污染问题不容忽视,其中重金属污染被认为是主要因素之一。
重金属污染对人类健康和环境造成严重影响,因此需要采取有效的措施来减轻其对大气的污染。
重金属是指相对密度较大、毒性较高的金属元素。
在中国的大气环境中,铅、汞、镉等重金属元素的含量逐渐增加,成为主要的污染源之一。
这些重金属元素主要来自于工业废水、废气以及土壤和化肥的重金属含量,通过风力、水流等途径进入大气中。
大气中的重金属污染对人类健康造成的危害不可忽视。
首先,重金属有较强的毒性,会对人体的各个系统造成损害,特别是对中枢神经系统和呼吸系统的影响尤为显著。
其次,重金属元素可以通过食物链进入人体内部,长期积累导致慢性中毒。
尤其是儿童和孕妇对重金属的敏感度较高,他们容易受到重金属污染的危害。
为了减轻中国空气中的重金属污染,政府和相关部门已采取了一系列措施。
首先,加强工业污染治理,推动企业实施减排措施。
严格限制和监管重金属排放,对违规企业进行处罚,鼓励企业推行清洁生产。
其次,加强环境监测和数据公开透明,及时掌握重金属污染的情况,为决策提供科学依据。
此外,还需要改善城市交通状况,减少车辆尾气排放,提倡绿色出行方式。
加强土壤修复,防止重金属元素进一步渗透到大气中。
同时,加大环境治理的投入和力度,建立长效机制,形成全社会共同参与的格局。
然而,要彻底解决中国空气中的重金属污染问题仍然面临一定挑战和困难。
首先,重金属污染的治理需要综合考虑多个因素,包括地理、气候、人口等,因此需要制定具体的区域治理方案。
其次,治理重金属污染需要全社会的共同参与,包括政府、企业和公众的努力,需要形成合力。
此外,技术水平和经济实力也是治理重金属污染的关键,需要加大科技研发和投入。
综上所述,中国空气污染中的重金属污染是一个严重的环境问题,需要采取有效的措施加以解决。
政府和相关部门应加强监管和治理,推动企业实施减排措施,同时加大投入和科技创新。
重金属污染对环境与健康的潜在危害
重金属污染对环境与健康的潜在危害近年来,随着工业化进程的加速和人类活动的不断增加,重金属污染成为了一个严重的问题。
重金属污染对环境和人类健康产生了潜在的危害。
本文将从两个方面进行探讨,分别是重金属污染对环境的危害和对人类健康的潜在危害。
一、重金属污染对环境的危害重金属污染是指工业、冶炼和废物处理过程中排放的重金属物质对环境的直接或间接污染。
重金属物质如铅、汞、镉等具有高毒性和持久性,长期存在于土壤、水体和大气中,对环境造成了以下危害:1. 污染土壤:重金属物质可以通过废水、废气和固体废物等途径进入土壤,导致土壤污染。
受污染的土壤失去了生命力,无法正常供应植物的养分需求,导致植物生长受阻。
此外,重金属物质还会在食物链中逐渐积累,最终进入人体,造成人类健康问题。
2. 污染水体:重金属物质进入水体后,会对水生态系统造成严重破坏。
重金属物质对水中的有机物和无机物发生复杂的化学反应,改变水的化学性质,导致水的酸碱度、溶解氧和营养盐等指标发生变化。
这不仅会对水生生物的生存和繁殖造成影响,还会加剧水体富营养化的程度,引发赤潮等环境问题。
3. 污染大气:重金属物质排放到大气中后,通过降水和沉积作用进一步污染土壤和水体。
此外,重金属物质也可以直接进入人体呼吸系统,对人类健康产生危害。
大气中的重金属物质还会促进酸雨的发生,造成土壤酸化,破坏植被覆盖,影响生态平衡。
二、重金属污染对人类健康的潜在危害1. 慢性中毒:长期接触重金属物质会导致人体内重金属积累,逐渐引发慢性中毒。
例如,铅中毒会影响神经系统的发育和功能,导致儿童智力退化和行为异常;汞中毒会造成神经系统损伤和生殖系统问题;镉中毒则会引起骨骼病变和癌症等。
2. 呼吸系统疾病:重金属物质进入人体后,会对呼吸系统产生直接的刺激和损害。
颗粒物和金属尘埃会沉积在肺部,引发慢性支气管炎、哮喘等呼吸系统疾病。
3. 癌症风险增加:一些重金属物质被国际癌症研究机构确定为致癌物质,如镍、铬、砷等。
重金属的危害PPT课件
时间:11点30分,午餐
主要重金属:镉、汞、铅、砷、铬等,来自蔬菜、肉类、海鲜、 大米、水果等
主要危害:重金属污染物会在肝脏中储积。铬可导致呼吸系 统癌症;砷中毒表现为疲劳、乏力、心悸、惊厥,还可能致 癌。甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收,其中15%被脑吸收, 脑组织一旦受损难以治疗。
“服毒”过程:午餐时间,与同事一起外出就餐。 知道外面餐馆的饮食可能不太卫生,但却别无选 择。其实,除了卫生状况外,每一道菜都可能富 含重金属。中山大学一 个科研团队于08年3月调 查了珠江三角洲某地级市13个蔬菜生产基地,其 中7个基地的土壤存在重金属污染问题,土壤重金 属超标面积为2100亩,占调查菜 地面积的37.8%。 重金属会从土壤中进入蔬菜中,而动物体内的重 金属则是通过食物链层层传递,并在体内富集起 来。食物中所含的重金属并不能通过水洗、浸 泡、 加热、烹炒等方法减少
砷可以沉积在血管壁上,让血管干瘪, 造成脏器萎缩,小脑萎缩。小脑萎缩了, 你的活动就失衡。我们有很多喝酒的朋 友,酒喝多了,手就这样抖,他就说是 喝酒喝的,告诉你不是,那是因为酒使 血液循环加快,你吃了很多海鲜和VC 的食物,造成小脑萎缩,手就抖了。
镉
镉是剧毒元素,我们吃的蔬菜水 果,特殊是蘑菇里的镉是最多的。 新生儿一出生,体内的铅、汞、 镉就超标的,原因是母亲的血液 中是超标的。
36%:中国农业大学食品工程学院院长罗云波称, 食品中药物残留和重金属对我国食品安全的潜在 巨大,其中,铅和镉污染问题突出,有36%的膳 食铅摄入量超过安全限量,特别是皮蛋的含量比 较高。镉的污染水平也较高,大多数存在于软体 类和甲壳类动物身上。
23.57%:国家疾控中心曾对1000余名0-6岁儿童 铅中毒情况进行免费筛查、监测。结果显示, 23.57%的儿童血铅水平超标。
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
二恶英类
(7)焚尸炉 (8)机动车辆,特别是使用含铅汽油的车辆 (9)动物遗骸的销毁 (10)纺织品和皮革染色(使用氯代醌)和修整(碱萃取) (11)处理报废车辆的破碎作业工厂 (12)铜制电缆线的低温燃烧 (13)废油提炼
持久性有机污染物的危害
POPs物质一旦通过各种途径进人生物体内 就会在生物体内的脂肪组织、胚胎和肝脏等器 官中积累下来, 到一定程度后就会对生物体造成 伤害。而且可以肯定的是:POPs物质对人体造 成损害,一般不是某一种或某一族的POPs单独 作用,而是某几族POPs相互协同的结果。
H3 AsO4 2e H3 AsO3 C H3 CH3 AsO(OH )2 2eCH3 As(OH )2 C H3
CH
3
2
AsO(OH
)
2eCH
3
2
As(OH
)
C H3 CH
3
3
AsO
2eCH
3
3
As
三价无机砷毒性高于五价砷 溶解砷比不溶性砷毒性高
持久性有机污染物的特性
持久性 生物蓄积性 半挥发性和长距离迁移性
高毒性
持久性
POPs 半衰期较长,同 时具有高脂溶性和低水 溶性,容易在生物体内 富集而难以排出体外。
生物蓄积性
POPs易溶于脂肪,可通过 食物链(网) 在生物体内蓄 积并逐级放大,对人体健
康造成严重危害。
生物蓄积性
不同的POPs在不同的生物体内蓄积程度存在 较大差异,影响POPs在生物体内蓄积因素主 要有: (1)化合物氯取代的位置和氯取代的多少。 (2)生物体在食物链中的营养级别越高,其 体内的生物蓄积量相应越大。 (3)生物体代谢特征的差异会导致POPs在不同 生物体内的滞留时间有较大的差异。
环境化学习题
《环境化学》第一章绪论一、填空1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面,其中化学物质引起的约占80%-90%。
2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态。
3、环境中污染物的迁移主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移三种方式。
4、人为污染源可分为工业、农业、交通运输、和生活。
二、选择题1、属于环境化学效应的是A热岛效应 B温室效应C土壤的盐碱化 D噪声2、五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。
A CdB HgC PbD As3、五十年代日本出现的水俣病是由______污染水体后引起的。
A CdB HgC PbD As三、问答题1、环境中主要的化学污染物有哪些?a. 持久性有机污染物POPsb. “三致”化学污染物c. 环境内分泌干扰物EEDs2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章大气环境化学一、填空1、大气中的NO2可以转化成硝酸盐、硝酸和亚硝酸盐。
2、碳氢化合物是大气中的重要污染物,是形成光化学烟雾的主要参与者。
3、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学组成及性质有关,去除方式有干沉降和湿沉降。
4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题温室效应、臭氧空洞、光化学烟雾等是由大气污染所引起的。
5、许多大气污染事件都与逆温现象有关,逆温可分为辐射逆温、平流逆温、融雪逆温。
6、大气中的重要自由基有HO•、HO2•、RO•、RO2•、RC(O)O2•等。
7、温室气体主要包括CO2、CO、N2O、CH4、C2H2Cl2、CCl4等,其中对温室效应贡献最大的是CO2。
8、大气的扩散能力主要受风和大气湍流的影响。
9、污染物在大气中扩散取决于三个因素,即风、湍流、浓度梯度。
10、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。
11、硫酸型烟雾为还原型烟雾,而光化学烟雾为氧化型烟雾。
12、大气中CH4主要来自厌氧细菌、燃料燃烧、水稻田的排放。
环境污染中的重金属毒性效应研究
环境污染中的重金属毒性效应研究随着工业的发展,环境污染问题越来越严重,其中重金属污染是其中一个比较严重的问题。
重金属是指比较密度大的金属元素,如铅、汞、镉等,这些重金属元素有很强的毒性,可以对环境和人类的健康产生严重的影响。
本文将从毒性效应的角度探讨重金属在环境污染中的影响。
重金属在环境中的分布与来源重金属在自然界中普遍存在,但在人类活动中便会暴露出来污染环境。
重金属的排放源主要来自于工业生产、交通运输、农业生产、煤炭、电力等行业。
这些活动会导致水、土壤、空气中重金属浓度升高,使其对环境和人类健康产生负面影响。
重金属的毒性效应重金属有很强的毒性,能够危害生态系统、人类健康和生物多样性。
它们的毒性效应主要包括以下几个方面:1. 植物生长受到抑制:重金属污染导致土壤中重金属浓度升高,使得植物吸收不到充足的营养物质,生长受到抑制。
2. 动物死亡:重金属对动物的毒性效应很大,动物暴露在高浓度重金属的环境中会引起内脏损坏,呼吸困难,神经系统和免疫系统受损,甚至会导致死亡。
3. 人类健康受到危害:人类长期暴露在高浓度重金属污染的环境中会引起健康问题,如铅中毒、镉中毒等。
这些毒性往往通过呼吸、食物、接触皮肤等方式传播到人类。
4. 生物多样性受到破坏:重金属污染对生物多样性也有不可逆转的影响。
它会破坏植物和动物的生态环境,影响生物种群的平衡,对自然生态系统造成威胁。
重金属毒性效应机理重金属的毒性效应机理比较复杂,其主要机理包括以下几个方面:1. 活性氧物质的生成:重金属元素可能会导致生物体内活性氧物质的生成,造成细胞的氧化损伤和细胞死亡。
2. DNA 损伤:重金属通过与 DNA 结合发生作用,造成 DNA修复能力丧失,从而引发 DNA 损伤和基因突变。
3. 蛋白质氧化和破坏:重金属元素可以导致蛋白质氧化和破坏,造成蛋白质结构的改变和生物功能的丧失,进一步导致细胞死亡。
4. 神经毒性:重金属可以影响人体神经系统的健康,脑细胞遭到毒性损伤,进而导致认知功能受损、行为异常及其他神经系统弊病。
生命科学新领域环境中重金属对生物多样性的影响
生命科学新领域环境中重金属对生物多样性的影响随着工业和城市化的快速发展,环境中重金属污染成为一个日益严重的问题。
重金属的存在对生物多样性产生了极大的影响。
本文将讨论生命科学新领域中环境中重金属对生物多样性的影响,并探讨相关的研究和保护措施。
一、重金属污染与生物多样性重金属是指比铁更重的金属元素,如铅、汞、镉等。
它们在自然界中存在,但由于人类活动的增加,重金属污染在全球范围内日益严重。
重金属的毒性对生物多样性产生了直接和间接的负面影响。
1. 直接毒性作用重金属可以直接对生物体产生毒性作用。
例如,高浓度的重金属可以破坏生物体的细胞膜、DNA和蛋白质结构,导致细胞死亡和生物体的死亡。
这对整个生态系统的生物多样性产生了巨大的威胁。
2. 间接影响重金属可以通过影响生物体的生长、繁殖和行为来间接影响生物多样性。
例如,重金属可以干扰植物的光合作用和养分吸收,导致植物生长受限。
这会影响整个食物链的平衡,破坏生态系统的稳定性,从而减少生物的多样性。
二、重金属对不同生物群体的影响重金属对不同生物群体产生不同的影响。
下面将以植物、动物和微生物为例进行讨论。
1. 植物重金属对植物的影响是最直接和明显的。
高浓度的重金属会抑制植物的生长,导致植物的营养吸收和新陈代谢受到限制。
一些植物对重金属有较强的耐受性,而其他植物则对重金属非常敏感。
重金属对植物的毒性不仅影响了植物的生长和繁殖能力,还对整个生态系统的稳定性产生了长远影响。
2. 动物高浓度的重金属对动物产生了广泛的毒性作用。
它们可以通过水体和食物链进入动物体内,导致动物的毒性累积。
一些动物可以通过毒素代谢和排泄来减少对重金属的影响,但这并不意味着它们完全免受重金属的损害。
重金属对动物的毒性可以导致动物死亡、生殖问题和行为改变,从而对生物多样性产生重大影响。
3. 微生物微生物在生物多样性中起着重要作用,它们对环境中的重金属具有一定的抗性。
然而,高浓度的重金属会破坏微生物的生理功能,减少它们的数量和多样性。
金属冶炼中的金属毒性与有害物质
稀有金属的毒性
稀有金属如镧、铈等在人 体内不易排出,长期接触 可能导致积累中毒。
稀有金属对心血管系统也 有毒害作用,长期接触可 能导致高血压、心脏病等 问题。
ABCD
稀有金属对神经系统有毒 害作用,长期接触可能导 致记忆力下降、智力障碍 等症状。
稀有金属对呼吸系统也有 毒害作用,长期接触可能 导致哮喘、支气管炎等问 题。
金属毒性与有害物质
冶炼过程中会产生大量的废气、废水 、废渣,其中可能含有重金属、硫化 物、氮化物等有毒有害物质,对环境 和人体健康造成威胁。
能耗与资源消耗
环境污染
冶炼过程中产生的废气、废水、废渣 如果不经过妥善处理,会对环境造成 时也产 生大量的废弃物。
轻金属的毒性
01
轻金属如铝、镁等在人体内不易排出,长期接触可能导致积累中毒。
02
轻金属对神经系统有毒害作用,长期接触可能导致记忆力下降、智力 障碍等症状。
03
轻金属对骨骼系统也有毒害作用,长期接触可能导致骨质疏松、骨折 等问题。
04
轻金属对免疫系统也有毒害作用,长期接触可能导致免疫力下降、易 感染等问题。
3
定期开展安全检查和隐患排查,及时发现和整改 存在的安全隐患,预防安全事故的发生。
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有害废水
金属冶炼过程中产生的废水含有重金属离子、酸碱物质、油污等有害物质,对 水体和生态环境造成严重污染。
处理方法
为了减少有害废水对环境的危害,需要采取有效的处理方法,如化学沉淀、吸 附、生物处理等,以降低废水中有害物质的含量。
有害固废的产生与处理
有害固废
金属冶炼过程中产生的固体废弃物, 如矿渣、炉渣、粉尘等,含有重金属 和其他有害物质,对土壤和生态环境 造成危害。
环境重金属污染的危害
环境重金属污染的危害人类在不断发展的过程中,为了生产和生活的需要,常常采用化学合成或其他生产方式,这些生产过程中往往会产生大量废水、废气和废弃物,这些废物中往往含有很多有害物质。
其中重金属是一类特别危险的有害物质,因为它们在自然环境中难以降解,并且可导致很多慢性病,这对人们的健康和环境的持续稳定发展都有重大影响。
重金属是指密度大于5g/cm³的金属元素,包括铅、铬、汞、锌、镉、铜和镍等元素。
这些元素往往可以在石油、矿山、钢铁和化工等生产领域中被释放并且出现在废水、废气和废弃物等中。
它们除了对环境产生污染之外,还可以通过饮食、呼吸以及皮肤吸收到人体内,从而对人体健康产生严重的危害。
重金属的危害对人类健康的影响很大,其中毒性最强的是铅和汞。
铅可以导致贫血、神经系统和肾脏疾病,如果人体长期接触含铅化合物,还可以影响智商发育和生殖能力等。
汞不仅可以影响人体免疫系统和神经系统的健康,还会对胎儿的神经发育产生极大影响,导致婴儿出生时的神经缺陷和智力障碍。
铬、镉等重金属元素也会对人体生产、免疫和神经系统等造成伤害,并且长期接触会增加癌症的发生率。
环境重金属污染不仅对人类健康造成威胁,还会严重影响环境的生态平衡和动植物的生长繁殖。
重金属对生物种群的影响主要体现在以下几个方面:第一,会导致土壤中微生物的丧失,直接影响土壤的质量和营养成分,甚至导致滞育和死亡等。
第二,重金属的存在会对植物的种植和生长带来一定的不良影响,导致植株的生长发育缓慢、叶片出现异常,从而直接影响食物链和生态平衡。
第三,重金属对动物的生长发育和免疫系统造成危害,可能会导致他们的生产能力下降,甚至无法生育。
此外,海洋中的重金属污染还会影响海洋物种的生态健康,进而影响人类获得海洋资源的能力。
环境重金属污染的危害是非常严重的问题,在防治重金属污染方面,不仅是政府和科研人员的责任,每个人也都应该积极参与。
首先,企业应该加强自律,减少重金属的排放,提升技术水平和标准化建设模式,与其合法化的和非法转移倾倒的垃圾。
重金属在生命科学中的毒性作用与防治
重金属在生命科学中的毒性作用与防治生命科学是研究生物现象的学科,主要涉及到生物的生长、发育、代谢、繁殖等方面。
然而,现代社会的快速发展给生物造成了很大的影响,其中重金属污染是最常见的问题之一,也是我们所关注的重点之一。
一、重金属的介绍重金属是指相对于轻金属而言密度大、原子量高的金属。
重金属包括铅、汞、镉、锌、铬和铜等元素。
这些金属在生命科学中具有多种作用,但过量摄入会对人体健康造成严重伤害。
二、重金属在生命科学中的作用重金属是生命科学中不可缺少的一部分,因为它们作为微量元素的一部分存在于生物体内。
这些金属可以促进人体内的酶的活性,支持生命活动。
铁、铜、锰、碘、锌、钴等就是生命所必需的微量元素。
重金属还常常被用来治疗某些疾病。
例如,铂类药物可以用于治疗癌症。
它们被称为铂系化合物,是一种广谱抗肿瘤药物。
铑酸和锇酸也是抗肿瘤药物,同时可以用来治疗其他疾病,例如关节炎和红斑狼疮。
三、重金属的毒性重金属也有很多的毒性作用,这是我们要关注的问题。
从进入人体开始,毒性就开始产生。
毒性会影响人体内的生物学系统,特别是影响身体的能量代谢、神经系统和消化系统等。
严重的毒性作用甚至可以导致脑损伤、细胞死亡、肝衰竭和癌症等问题。
许多研究人员认为,某些重金属可以影响电子传输链,并增加线粒体膜的通透性。
这会导致严重的细胞损伤和死亡。
此外,重金属还可能与蛋白质和基因组发生相互作用,从而扰乱细胞功能和代谢。
四、重金属污染防治方法对于重金属污染的防治,首先需要加强环境监测。
在污染的区域内,需要使用现代环境检测技术,以了解重金属的种类、密度和危害程度。
在治理重金属污染的过程中,可以选择采用机械除尘、生物修复、化学修复和物理修复等方法。
现代污染修复技术被广泛使用,能够有效去除土壤、水体和大气中的有毒物质。
生物修复是一种有效的方法,它利用生物体的生长和代谢来去除污染物。
此外,化学修复和物理修复方法也可以用于去除某些重金属。
在食品安全方面,我们需要加强监管,采取措施保证消费者权益。
水生生物重金属毒性及其解毒机制研究
水生生物重金属毒性及其解毒机制研究随着工业的发展和人类活动的增多,大量重金属元素被释放到环境中,导致环境中重金属污染的日益严重。
在水体中,最容易受到污染的是水生生物,而水生生物对于重金属的毒性反应比其他生物更加显著,因为水生生物对于环境中的物质相对更为敏感。
水生生物中重金属主要包括铬、镉、铅、汞等元素。
这些元素进入水体后可通过水生生物的摄食、吸附、触角等方式被摄入体内,而摄入的重金属元素会积累在生物体内,对其造成毒性影响。
重金属毒性对水生生物的影响主要体现在生殖、生长、代谢、免疫等方面。
其中,一些元素比如汞等具有较高的毒性,直接攻击和损害鱼体内的肝、肾、脑等组织器官,可能导致慢性毒性反应,严重的甚至会引起鱼体的死亡。
针对水生生物中重金属毒性的问题,研究人员已经发现了一些解决方法。
这些方法主要包括生物富集,解毒和生物修复等方式。
通过生物富集,生物体可以吸收和积累较高浓度的重金属元素,避免其在环境中的积累。
而解毒则是通过生物体内的化学反应来减轻它对于重金属元素的毒性效应,比如一些重金属元素中毒者,可以通过皮下和静脉注射卡昔康定注射液等药物来解毒。
而生物修复则是通过生物体内的代谢作用来修复和净化环境中的重金属元素。
然而,这些方法存在一些问题。
例如,在生物富集中,生物体内密集存储的重金属元素可能会在生物死亡后释放到环境中,影响环境安全。
在解毒过程中,解毒药物的使用可能会对人体产生不良反应,需要谨慎使用。
在生物修复中,生物体的生命周期较短,无法处理所有的重金属污染问题。
因此,研究人员正在探索更加完善的解决方案。
最近,研究发现一些生物可以通过特殊的代谢作用来减少对重金属元素的毒性反应。
例如,鳞翅目植食性昆虫内部共生菌可以分解镉和铅等重金属元素,减少其毒性作用。
另外,一些微生物也可以分解重金属元素,以实现环境的净化。
通过研究这些生物的解毒代谢机制,我们可以探索更加完善和绿色的重金属污染主治方法。
综上所述,水生生物重金属毒性对于环境的污染和水生生物的健康有很大的影响。
重金属名词解释
重金属名词解释重金属是指相对密度大于等于5的金属元素。
由于其原子质量较大,原子半径较小,因此具有较大的原子序数和电荷数。
重金属具有许多特殊的物理和化学性质,使其在生态环境和人类健康中具有一定的危害性。
重金属在自然界中广泛存在,包括铅、汞、镉、铬、镍、锌、铜等。
它们常常以离子的形式存在于水体、土壤、空气和生物体中。
重金属可以通过自然界的地壳运动、火山喷发和人类活动如矿山开采、工业生产、废物排放等进入环境中。
重金属对环境和生物体的危害表现在以下几个方面:1. 生物毒性:重金属可以通过氧化还原反应、配位反应和竞争结合等方式对生物体产生毒性作用。
它们可以影响酶的活性和抑制基因表达,导致生物体生理功能异常、免疫系统紊乱、发育异常等。
2. 累积性:重金属具有长期积累的特点,即它们可以在生物体内积累,造成慢性中毒。
特别是在食物链中,较低等级的生物会通过摄取或吸收重金属富集,然后被高等级的食物摄取,使重金属在生物体中逐级积累。
3. 持久性:重金属在环境中具有较高的化学稳定性,不易被分解和降解。
因此,一旦进入水体、土壤或空气中,它们将长期存在,并对环境造成潜在的危害。
4. 光污染:一些重金属如铜、铅和铬可以吸收、散射和吸收可见光,导致环境光污染。
光污染会干扰夜间动物的行为和生理节律,影响植物的光合作用和物种的繁殖。
为了减少重金属对环境和人类健康的危害,需要采取以下措施:1. 加强监管和控制:严格监管和控制重金属污染的排放源,例如对工业废水、废气和固体废物的处理和处理要求。
2. 开展环境修复工作:对重金属污染严重的地区,进行环境修复工作,包括土壤修复、水体净化等。
3. 推广环境友好的生产技术:推广和应用低重金属含量的原材料和环境友好的生产技术,减少重金属污染的生成和释放。
4. 强化教育和宣传:加强对公众和相关行业的教育和宣传,提高对重金属污染和其危害的认识,促进大众参与环境保护。
总之,重金属作为一种常见的环境污染物,对生态环境和人类健康具有一定的危害。
金属污染当中的“五毒”是什么
金属污染当中的“五毒”是什么我们都知道,重金属对人体有毒害作用,其中毒害作用最大的有5种:汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As),俗称五毒。
以上这五种元素都是重金属元素,主要是在采矿和冶炼中释放的。
这些毒性元素在水体当中不能够被微生物所降解,它们将不断地扩散、转移、分散、富集。
富集之后的重金属在人体内产生更大的毒性,在化学上叫毒性放大。
日本水俣县在20世纪50年代初期,人们就发现这里有些猫不知道什么缘故竟向河里跳去。
后来有些妇女突然四肢麻木,精神失常,一会儿酣睡,一会儿兴奋异常,身体痛得惨叫,最后死去。
这种不知名的病后来有人称之为水俣病。
经过环境工作者研究发现,造成这种病的根源是汞污染。
由于石油化工厂排放出含汞的废水,人们食用了被汞污染和富集了甲基汞的鱼、虾、贝类等水生生物,因此造成大量食用者中枢神经中毒。
在这次中毒事件中,汞中毒者达283人,其中60多人死亡。
在天然水体中,每1升水如果合有0.01毫克的汞,就会对人体产生强烈的毒性,而且可以通过食物链不断在体内放大。
汞一旦以有机汞或甲基汞的形态进入人体内,马上与人体内的酶发生反应,分解酶并使之失去活性,还可以侵入脑及胎盘的供血组织,不仅伤害人脑,还可以传给胎儿。
镉在人体内积累的时间长了之后,会引起高血压,导致心血管系统疾病。
如日本发现的骨痛病就是镉积累过多而造成的,这种病会引起肾脏功能失调。
骨中钙如果被镉所取代,骨骼就会软化,这种病潜伏期可长达10-30年。
既然这五毒有如此恶劣的毒性作用,人类是不是可以完全隔离这几类物质,不需要他们存在呢?不是的,痕量的金属元素是动、植物及人体所必需的,比如适量的铬元素在人体内的血液中可以进行过剩糖的转化,防止糖尿病,如果人体组织中的铬减少,则会严重地降低人的食欲。
另外这几种金属同样也是工业中必不可少的元素,五毒之最--汞在工业中应用得相当广泛,如电器设备控制仪表中的温度计、压力计、大电流开关等;在农业上也广泛地应用于杀菌剂、防止木头腐烂等等。
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第一节 概述
一、金属与人体的关系
二、环境中金属污染的来源 ★天然污染 ★人为污染
三、环Hg、Pb、As、Se、碲、钛、锡等 氧化还原 形成螯合物:与腐殖酸,可增强在水中的溶解度
四、金属的代谢 (一)吸收
主要经消化道吸收,其次呼吸道,再次皮肤 1、经消化道吸收
金属汞——蒸汽形式,经呼吸道,速度很快 无机汞——消化道吸收15% 有机汞——消化道(甲基汞达90%)、呼吸道(80%) 、皮肤吸收
(二)分布 汞→肝细胞、红细胞→Hg2+→
+血浆蛋白→结合型汞 +含-SH小分子化合物GSH→扩散型汞 汞的分布:肾>肝>血液>脑>末梢神经 甲基汞:肝>脑>肾>血液 肾:皮质中较高 脑:金属汞、甲基汞都能通过血脑屏障
2、 致畸作用
(四)毒作用机理 1、 与含-SH的蛋白质和多肽结合 2、 与酶蛋白中的-SH结合 3、 与细胞膜中一些组分的-SH结合 4、 甲基汞可通过血脑屏障、胎盘屏障
第三节 铅
一、铅污染的来源 二、铅的理化性质 三、铅的代谢 (一)吸收
主要从消化道,其次是呼吸道和皮肤。 消化道:吸收率5-10%,主要在十二指肠。经 门静脉到肝脏,分别进入血液和胆汁——肠道 呼吸道:吸收率25-30%,其余随气体呼出。
3、消化系统:典型病状腹绞痛 4、其他:损害肾小管功能、蛋白尿;降低免疫功 能;铅线
(三)生殖毒性与致畸作用 据动物实验,Pb可引起小鼠生殖腺异常,流产
等 致畸:铅中毒工人外周血淋巴细胞染色单体畸
变率增加。作业女工中发生死胎、流产畸形较多 (四)致癌作用
四、铅的毒理作用 (一)急性中毒
症状:贫血、消化道症状、神经系统症状、肾损 害等 (二)慢性中毒 主要症状: 1、血液: (1)贫血,面色黄或灰白色(“铅容”),心悸气 短,疲劳。 (2)点彩红细胞增多。
2、神经系统: 早期:神经衰弱综合症,小儿可见多动症。
严重:中毒心脑病,顽固性头痛等,周围神经系 统症。
(二)无机汞化合物 包括Hg的硫化物、氯化物、氧化物及汞盐,离
子态可被吸收。Hg2+不易通过血脑屏障,对脑危 害性较小,无机汞不易被吸收,不易造成肝肾损 害。
(三)有机汞化合物 苯基汞、烷氧汞——降解成Hg2+,类似无机汞 烷基汞——甲基汞、乙基汞、丙基汞 甲基汞是高神经毒物质,能引起急性中毒、亚急
(三)分布 初始:取决于器官的血流量 再分布:取决于与器官亲合力大小 分布特点与金属的侵入途径、溶解性、化学形式、
代谢特点、毒性性质及器官特点有关。
(四)排泄 主要通过消化道和胆汁随粪、经肾由尿、经肺随呼
吸等途径排出体外。 重金属在指甲、毛发中的含量较高,可用来监测环
境中重金属的污染和人体负荷。
(五)体内蓄积 人体内有固有的金属贮存库——骨骼和蓄积机制——MT
性中毒、慢性中毒
毒性作用:
1、 神经系统损害: 可以通过血脑屏障进入脑组织,脑细胞与甲基
汞、乙基汞亲和力很强,在大脑感觉区和运动区蓄 积量较高,可引起感觉异常、运动失调、语言障碍 、向心性视野缩小、听力障碍。
机制: (1)影响乙酰胆碱合成,抑制兴奋传导 (2) 溶解细胞膜 (3)与脑组织中的缩醛磷脂结合
主要吸收部位:小肠 可溶性金属盐类:被动扩散、易化扩散和主
动转运经肠微绒毛质膜进入;由 微绒毛底端经微胞饮作用进入 不溶性金属盐类:吞噬作用;直接吸收
影响因素: (1)元素的化学形式
化学形式决定脂溶性和溶解度,脂溶性强和水溶性强的 元素的无机盐类易被吸收
(2)元素的种类 不同金属盐类吸收率相差很大 不同金属元素吸收部位不同
3、致畸作用:甲基汞已经确定为人类致畸物,金属汞 尚不知 4、变态反应 5、对免疫功能的影响:一般发生在其他毒性之前,是 一个重要的早期毒性作用指标。
第二节 汞
一、汞污染的来源 (一)来源 (二) 环境中汞甲基化和生物富集 1、 汞的甲基化 2、 汞生物富集 二、汞的理化特性
三、汞的代谢 (一)吸收
(3)胃肠道的pH 胃:金属(经胃酸)→ 氯化物 → 与配体形成复合物 小肠:碱性。已形成复合物的可被吸收,未形成的可形成 不溶性复合物被排出。
(4)其他因素 肠道微生物与肠道粘膜竞争金属元素、膳食成分、金属间
的竞争抑制作用等
2、经呼吸道吸收 大气中悬浮的颗粒物和气体中的金属元素可经呼吸道
吸收。 金属蒸汽不易溶于水,可直达肺泡,透过气血屏障。
3、经皮肤吸收 一些脂溶性金属及其化合物主要通过表皮吸收。一些水
溶性金属化学物可通过毛囊、皮脂腺、汗腺进入血液。
(二)转运 主要介质是血液: 游离状态 与血浆成分结合 吸附在红细胞膜上或进入
金属与血浆成分的结合:
1、与血浆中低分子成分结合 2、与血浆蛋白(主要是白蛋白)结合 3、与特殊蛋白或转运蛋白结合
(二)分布 血铅+红细胞 → 非扩散铅(90%) +血浆蛋白 → 结合性铅(可扩散铅) 初期分布于肝、肾、脾、肺、脑,再分布到骨骼、
毛发、牙齿,以磷酸铅Pb3(PO4)2形式沉积下来。 铅90%以上在骨骼内,2%在血液中。一般认为软组
织铅能直接引起毒害,硬组织具有潜在毒作用。
(三)排泄和蓄积 主要经肾脏由尿排出,食入的铅基本由粪便排出。 蓄积:半衰期——血铅18d,软组织20d,骨骼21y。
(三)排泄与蓄积
排泄:
蓄积:
肾——由尿排泄
Hg总半衰期70d
肝——胆汁——粪便 肠粘膜脱落 各种腺体、毛发、指甲
甲基汞:血—50d 240d 无机汞:40d 金属汞:58d
脑—
四、汞的毒理作用 (一)金属汞
主要造成脑损伤。 机理:主要是Hg2+与蛋白质、酶中-SH结合 形成硫汞键-SHg-。 三大特异症状: 1、 汞毒性“易兴奋” 2、 “震颤” 3、 “口腔炎”:汞线
。 效应:预防急性中毒的发生,有一定保护作用;可能释放
入血引起毒效应。
五、金属的联合作用 拮抗作用机制:
1、影响吸收和转运:相互作用形成不溶性盐或复合物 或水溶性化合物;竞争载体蛋白 2、相互置换和竞争大分子活性位点 3、诱导合成MT
六、金属对健康的危害 1、慢性中毒:如水俣病、痛痛病。 2、致癌作用: 可致癌的金属有As、Cr、Ni、Cd、Be