镉的危害及检验概述.

镉的污染来源
镉的污染来源
• 空气中镉的平均浓度为0.001µm/m3，大城 市0.03µm/m3。空气中镉的平均沉积率为 0.06-44.9µm/m3，但随区域性工业活动强 度的不同而差异很大，冶金厂附近甚至可 高达135.6µm/m3。 • 镉通过消化道和呼吸道进入动物和人体内， 消化道的吸收率一般在10%以下，呼吸道 的吸收率为10%-40%。动物体内的镉
镉对植物的影响
• 土壤中的镉向植物体内转移过程与镉的存 在形式含量以及土壤和植物的特性、种类 等有关。受镉毒害的植物不能正常生长、 并且生物量呈下降趋势。据孔祥生等人研 究发现，随着培养玉米幼苗的镉的浓度增 加和时间的延长，幼苗受抑制程度增大 1.00/mol.L-1，二价镉浓度处理2d幼苗生长 量为对照的60％，处理为8d时。幼苗生长
镉的污染来源
年FAO和WHO暂时规定容许摄镉量为400500µg(人／周)，一般相当于57-71µg镉／ 日。1988年，FAO和WH0推荐镉的允许摄 入量48-60µg镉／日。如果依据以上允许量， 那么人们日常生活中摄入的镉量已经超出 这一水平。
镉的环境污染—空气
• 未污染的大气中。镉含量是很低的，如大 西洋上空，镉含量仅为0.003—0.0062μg／ mg，随着工业活动的开展，大气中镉含量 明显增加，如开采矿石、冶炼金属、 煤．石油的燃烧等生产活动，乃至城市、 乡村垃圾废物的焚烧，都能造成镉对空气 的污染。
镉元素及其化合物 的化学特性：1
• 镉位于周期系第ПB族，是一种灰色而有光 泽的金属，原子量为112.41，密度为 8.642g／cm3；，有延性和展性，可弯曲。 镉的熔点为321.03℃，沸点为765℃。镉的 化合价为2，常温下镉在空气中会迅速失去 光泽，表面上生成棕色氧化镉，可防止镉 进一步氧化。镉不溶于水，能溶于硝酸、 醋酸，在稀盐酸和稀硫酸中缓慢溶解，同 时放出氢气。
对骨骼的影响
• 总之，镉通过对钙调蛋白信使系统的作用， 引起成骨过程及正常骨代谢的紊乱。
三． 致癌性
• 国际癌症研究中心(1ARC)在1987年将镉定 为可疑致癌物，在1993年将之定为确认致 癌物、镉可以引起肺、前列腺和睾丸的肿 瘤，大量病例对照研究表明恶性肿瘤患者 往往显示镉增加。镉的致癌性局限于它的 沉积部位，如镉的化合物能引起大鼠注射 部位的肉瘤发生；大鼠吸入氯化镉、硫化 镉等，提高了原发性肺癌的发病率。
镉在自然界的分布
污染程度的影响。饲喂含镉量高的日粮， 肝脏和肾脏中镉含量增加较多，但皮肤、 肌肉和脂肪中镉含量增加较少。
镉的污染来源
• 环境中镉主要来源于空气沉积、施用磷肥、 施用污泥和其它有机物；电镀、印刷、塑 料、电池、电学测量仪器、半导体组件、 陶器、焊料和合金等制造工业的废水和尘 烟也有一定的影响，但面源(全球性)污染较 轻，而点源(区域性)污染很严重。
镉元素及其化合物 的化学特性：
其中除硒化镉、硫化镉和氧化镉极微溶于 水外，其余都溶于水。由于镉化合物大多 溶于水，因此不论从消化道、呼吸道都能 被吸收进入机体，对全身器官系统发生作 用，但不能进入胎儿和乳中。 • 不同形式的镉盐对动物的影响不同。蒋万 春(1994)报导，氯化镉对生长的抑制性很强， 而且出现死亡的时间比硫酸镉早。
镉的污染来源
年9个国家(中国、日本、南朝鲜、印度尼西 亚、马来西亚、泥泊尔、菲律宾、新加坡 以及泰国)大米中含镉平均值为0.027mg/kg。 通常情况下，一个成年人以饮水摄入020µg镉／日，从大气中吸入0-1.5µg镉／日， 经食物可获得50-100µg镉／日。烟草中含 镉量较高，每支烟含镉量在1µg以上，烟瘾 大的人每天吸人的镉量很高，显著增加了 镉在体内的负荷量。 1972
关键词
• 镉， 毒性， 危害， 检测
背景
• 镉是一种有色重金属元素,于1817年被 Strmeyer发现。有研究表明，镉可能为某 些动物所必需，在一定条件下它对于特定 种类的动物起着特殊的生物学功能 (Hansard，1983)，但有许多报导表明，进 食少量的镉便可能引发严重的中毒症状 (Schroeder和Vinton，1962；Kobayashi， 1971；Perry和Erlanger，1974)。
镉的污染来源
含量，主要受摄入饲料中镉含量的影响。 饲料中镉含量在非污染条件下一般是比较 低的，但在镉污染区饲养畜禽或给畜禽饲 喂高镉量的饲料时，可导致动物体内及畜 产品中高镉量的残留。对于大多数人来说， 食物是镉的主要来源；通过食物摄取的镉 量随食物性质不同而异，如日本牡蛎和墨 鱼中含镉高达100mg/kg， 1987-1988
对骨骼的影响
• 1，25—二经基胆钙化醇(1，25—DHCC)所 影响。镉作用导致的肾损伤可引起血清1， 25—DHCC水平降低、PTH水平上升，间 接引起钙吸收紊乱，并可干扰正常钙化所 必需的正常胶原结构。蛋白激酶K(PKC)在 钙代谢和胶原合成中均有重要作用，镉可 直接作用于PKC，也可借助于Ca2＋的作用， 间接激活PKC，抑制胶原的合成。
镉的环境污染—水
125mg／kg，由于居民长期饮用含镉河水， 食用含镉的农作物及水生生物，使居民患 “骨痛病”。
镉的环境污染—土壤
• 土壤中镉含量平均不大于0.5mg／kg，但由 于工业废气的镉在风的作用下向四周扩散， 加上含镉工业废水灌溉农田，造成土壤被 镉严重污染。酸性环境土壤中的镉，加之 粘土成分多，有机质多时，植物对镉的吸 收多。
一． 对肾脏的影响
• 肾脏是镉最重要的蓄积部位和靶器官，， 肾损伤是慢性接触镉对人体的主要危害， 一般认为镉所致的肾损伤是不可逆的。镉 所致的肾损伤是由在肝脏形成的镉－金属 硫蛋白(MT)复合物(CdMT)引起的。进人人 体内的镉，在肝脏中诱导MT的合成并与之 结合成CdMT，该复合物可通过血液运输到 肾脏，经肾小球滤过后大部分被肾小管
镉在自然界的分布
增高。不同种类的植物对镉的吸收存在明 显差异。例如，蕨菜、苋菜、菠菜等对镉 有较强的吸收能力。植物不同部位吸收和 累积镉的量也存在差异，一般新陈代谢旺 盛的器官累积的镉量多，而营养器官的则 较少。镉在植物各部位的分布情况基本上 是：根＞叶＞茎＞花、果、籽粒。
镉在自然界的分布
• 水中生物对镉的富集力较强，如藻类可富 集11—20倍的镉，鱼类可富集103—105倍 的镉。一般鱼粉含镉量要高于植物性饲料 (植物性饲料平均为0.5mg／kg)，鱼粉中平 均达 1.2mg／kg，而污染区的鱼粉含镉量 高达25mg／kg. • 动物体内镉含量受摄入日粮中镉含量、摄 入镉的时间长度、年龄、性别及环境的镉
镉对植物的影响
• 量只有对照的3％。生长几乎停止，受到镉 毒害后，玉米生长迟缓，叶尖黄褐．根尖 膨胀发黑，继而腐烂，浓度越高，症状越 早。采用其他植物研究，结果基本相似。
镉对动物的影响
• 镉主要通过食物、水、空气等进入动物体内，动 物作为消费者。环境中的镉主要是通过植物进入 动物体内的。因而镉在动物体内的含量与动物所 含植物种类、部位和年龄相关。 • 镉能与含羟基、氨基、巯基高分子有机构结 合．能使许多酶系统受到抑制，从而影响肝、肾 等器官中酶系统的正常功能。另外编还损伤肾小 管，导致糖尿、蛋白尿、氨基酸尿，并使尿钙和 糖尿、蛋白尿、氨基酸尿，并使尿钙和尿酸的排 出量增加，引起肾功能不全，进而影响维生素D3
镉对动物的影响
的活性与吸收。因此长期食用含镉植物会 影响钙和磷的代谢，引起肾、肺、肝等内 脏器官的病理变化，诱发骨质疏松骨软化 和肾结石等疾病，最终引发“骨痛病”； 另约镉对哺乳动物具有较强的致畸、致癌 和致突变作用，被有机体吸收后。自然排 泄十分缓慢，其生物半衰期达930年，镉可 以降低IVF后的胚胎移植的成活率，导致超 排卵的数目减少，或破坏或抑制卵母细胞 的
二． 对骨骼的影响
• 镉引起的骨质疏松、软骨症和骨折不仅发 生于日本“痛痛病”地区，在我国长期接 触镉污染的居民中也有发生，骨代谢是一 种复 杂的体内平衡过程，钙、维生素D、胶原、 骨细胞、甲状腺、甲状旁腺均参与其中。 镉对钙代谢的直接影响是使尿钙排泄增加， 肠钙吸收减少和骨细胞的钙化，引起 钙缺乏，导致骨质疏松。这一过程并不受 钙调激素如甲状旁腺素(PTH)、降钙素、
镉的危害及检验概述
王元元 021131092
前言
• 随着现代工业的迅猛发展，镉污染的问题 已日益严重化。上世纪50年代日本爆发了 由镉引起的“骨痛病”事件，此后，诸如 此类的事件时有发生，并引起世界各国的 共同关注。镉的半衰期最长可达3000年， 在人体内的半衰期也可长达6.2—18年，为 最易在人体内蓄积的毒性物质。
镉在自然界的分布
• 镉在自然界中分布很广，但是其含量微小。 Fleischer等(1974)报导，镉在地壳中的含量 为0.15—0.20mg／kg。 • 镉在海水中的浓度为0.11μg／kg8，河流湖 泊的水中为1—10μg／kg，最大的镉浓度可 达130μg/kg。空气中的镉含量为0.002— 0.005μg／m3，土壤中镉含量为1mg/kg以 上。
对肾脏的影响
重吸收，通过胞饮作用，CdMT进入肾小管细胞
溶酶体，在溶酶体中降解，分离并释放出 游离 镉产生毒性。一次注射CdMT主要造 成肾小管细胞的坏死；而慢性镉污染造成 的损伤可波及整个 肾脏，包括肾单位主要 的重吸收部分和滤过部分，而结构和功能 的损害与食人剂量有明显的依赖关系。慢 性镉污染产生的肾脏毒性与镉造成的氧化 损伤和铁、锌、铜等微量元素紊乱亦关。
镉对动物的影响
减数分裂过程，降低卵母细胞的受精能力 和存活率，提示育龄妇女接触镉及其化合 物会导致生育能力下降甚至不孕或不育。
镉对动物的毒性见表2：
镉对动物的影响
镉对动物的影响
镉对人体健康的影响
• 体健康的危害主要来源于工农业生产所造 成的环境污染．很少的量进入人体即可通 过生物放大和生物积累作用，对肾、肺、 肝、睾丸、脑以及血液系统均可产生毒性， 并具有一定的致癌和致突变性。另外，镉 在体内的半衰期长达10—35年，易在体内 蓄积。美国毒物管理委员会(ATSDR)已将 其列为第6位危及人类健康的有毒物质。
背景
• 1972年，FAO/WHO把镉列为第三位优先 研究的食品污染物，1974年联合国环境规 划局将其定为重点污染物，后美国毒物管 理委员会(ATSDR)将其列为第六位危及人 类健康的有毒物质。WHO确定镉为优先研 究的食品污染物，联合国环境规划署提出 12种具有全球性意义的危险化学物质，镉 被列为首位。
镉的环境污染—水
• 未污染的天然水镉含量通常＜1μg／L，但 随着工业活动的开展，含镉污水排放点下 流到各种水源中，镉含量则明显增加。如 纽约州长岛由于电镀．纺织，化工等企业 的影响使水中含镉量高达3.2mg／L，水中 镉可技生物体所浓集，如非污染区介贝的 含漏量为0.05mg／kg，而污染区介贝含镉 量可高达420mg／kg。日本富山县，由于 硫酸镉污染河流和地下水，使含镉量达
镉在自然界的分布
镉在自然界的分布
镉在自然界以硫铜矿存在，并常与锌、铅、 铜、锰等矿共存，所以在这些金属的精练 过程中部排出大量的镉，污染环境。 • 通常情况下，植物中镉含量都很低，不超 过1mg／kg。植物中镉含量受许多因素的 影响，如土壤的pH值、植物种类及部位。 随着土壤pH值的降低，植物中镉含量增高。 随着土壤pH值的降低，植物中镉含量
镉元素及其化合物 的化学特性：
• 当以氯化镉和碳酸镉的形式饲喂48mg／kg 镉时，鸡的体重分别下降59%和42%。硝 酸镉和氯化镉易溶于水，故对动物的毒性 较高。硫化镉及其它可溶性盐类有致癌作 用。Nezel(1977)等发现，乙酸镉和半肮氨 酸镉对于畜禽生产性能具有同样的负作用， 而硫酸镉对生产性能无影响合物 的化学特性：
镉有106Cd、108Cd、110-114Cd、和 116Cd多种同位素，其各自的含量依次为 1.22%、0.88%、12.39%、12.75%、 24.07%、12.26%、28.86%和7.58%。 • 镉盐大多数为无色，但硫化物为黄色或橙 色。有毒的镉化合物有：醋酸镉，硫酸镉， 硝酸镉，氰化镉，氯化镉，溴化镉，碘化 镉，硫化镉，氧化镉，硒化镉，邻氨基苯 甲酸镉等。