铅的危害

心血管毒性
心血管系统机能不良甚至心血管系统疾病。 肾脏是铅毒作用的主要靶器官之一,多年的临床、实验室及流 行病学研究都已证明铅中毒可引起肾脏损害。糖尿病、高血 压患者对铅的肾脏毒性更加敏感，铅暴露还可能引起铅中毒 性痛风。 生殖系统极易受到环境污染物的影响 ,铅可影响下丘脑-垂体性腺轴,对生殖功能产生暂时或永久性的损伤。 毒理学研究显示铅在低浓度 (血铅<10 μg /dL)下就能产生细胞 毒性及对淋巴细胞的损伤,尤其是对巨噬细胞和 T淋巴细胞,抑 制迟发型超敏反应,影响细胞因子和抗原呈递细胞的代谢。这 些改变会增加哮喘等一些自身免疫性疾病的发病危险 ,降低对 某些传染性疾病的抵抗力。 在动物模型中,铅具有明确的致癌性,能引起大鼠和小鼠的肾脏 肿瘤,尤其是肾皮质小管上皮细胞癌,与脑部肿瘤的关系也密切 相关。而人群流行病学调查结论与动物实验结果不太一致 ,认 为其与肿瘤发生的相关性较弱。
• 铅在水体中存在的化学、物理形态也是十分多样的。河水中约有15%83%的铅与悬浮颗粒物以结合态形式存在，其中有许多与有机物质结 合或者被无机的水合氧化物所吸附。
• 在酸性水体中,腐植酸能与Pb2+生成较稳定的螯合物；在PH>6.5的水体 中,粘土粒子强烈吸附Pb2+,吸附生成物一般沉入水底。
• 在天然水体中还存在一些无机颗粒状态的铅化合物，如 PbO、PbCO3、和PbSO4等。此外还有各种水解产物形态 :PbOH+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb2(OH)3+、Pb4(OH)44+等。据 测定，在PH=8.5的海水中，各种无机形态铅络合物的分为 :88%PbOH、10%PbCO3、2%(PbCl++Pb2++PbSO4)。 • 有机铅化合物在水体介质中溶解度小、稳定性差，尤其在 光照下容易分解。但在鱼体中已发现含有占总铅量10%左
•4.1铅在大气中的化学行为
大气中铅的形式主要有单质态、无机化合态(氧化铅、氢氧 化铅、硫酸铅等)和有机化合态(四乙基铅)三类,它们都被颗粒物 吸附漂浮在大气中或以气溶胶形式存在。大气中的铅主要依靠干 沉降和湿沉降两种方式进行迁移。铅的化合物在光照下也会发生 化学分解,如:
Pb(CH3)4
hv Pb4++ 4∙CH3
肾脏毒性
生殖毒性
免疫毒性
致癌性
3铅的检测技术
• 铅是一种对人体有害的重金属元素，在各种物质中的含量 受到严格的限制。
• 常用的微量铅的检测方法包括二硫腙比色法、极谱法、氢化物 发生—原子荧光光谱法、能量色散 X 射线荧光光谱法(EDXRF)、 火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、电感 耦合等离子体法(ICP)，并对各方法的优缺点和适用范围做了评 价。
现代环境分析作业
内容
铅的来 源 环境化 学行为
毒性
检测技 术
1.1土壤中铅的来源
• 铅是自然界常见的重金属元素之一。
土壤中的铅
人为来源
自然来源
主要是大气降尘、 城市垃圾的污泥 土地利用
以及采矿和金属 加工业等
主要来自矿物和 岩石中的本底值
1.2植物中铅的来源
• 铅进入植物的过程,主要是非代谢性的被动进入植物根内。
器的广泛使用。
3.5火焰原子吸收分光光度法
• 优点：操作较简单，测试速度快。
• 缺点：检出限较高，只能适用于铅含量较高的样品的分析。
• 3.6石墨炉原子吸收分光光度法
• 缺点：石墨炉原子吸收分光光度计价格较高，分析速度慢。
• 优点：检出限低，可以分析水、食品、塑料制品等中的痕
量铅。
3.7电感耦合等离子体法(ICP)
• （1）改进工 艺 • （2）采用醋 酸净化铅烟气 • （3）加强通 风设备及铅烟 尘的回收利用
提高自 身的防 护意识
谢谢
3.1二硫腙比色法
• 优点：设备投入少
• 缺点：操作繁琐；使用剧毒试剂，产生二次污染；且检出
限高，灵敏度低，可靠性差，易受其它金属元素比如 Sn
等的干扰，只适用于批量样品的粗选。
3.2极谱法
• 优点：设备较廉价，检测速度快，操作简单。 • 缺点：检出限偏高，重现性较差。
3.3 氢化物发生—原子荧光光谱法
• 优点：仪器价格较便宜，且样品的前处理较简单，检测速 度较快，检出限低，稳定性较好。可以用来准确分析铅含 量为 1 µg/kg 以上的样品。
3.4能量色散X射线荧光光谱法(EDXRF)
• 优点：样品制备简单，可以进行无损测试，检测速度快， 适合大批量样品的快速筛选。
• 缺点：仪器价格昂贵，准确性和重复性较差，限制了该仪
城市大气中铅污染的主要来源
工业污染
化妆品的 大量使用
蓄电池的 使用
使用含铅 汽油的汽 车尾气
2铅的毒性
铅是神经细胞分化的抑制剂 ,用铅处理体外培养的神经星形胶
神经毒性
质细胞,会导致细胞部分丢失,神经特异性酶活性下降，儿童由 于中枢神经系统没有发育成熟,对毒物敏感性更高。 铅对心血管系统的影响不仅引起血压增高和高血压 ,还能引起
类都有密切关系。
• 铅在土壤中主要以二价态的无机化合物形式存在，极少数为四 价态。多以Pb(OH)2、PbCO3或Pb3(PO4)2等难溶态形式存在，故
铅的移动性和被作物吸收的作用都大大降低。
铅在土壤中的环境化学行为
• 在酸性土壤中可溶性铅含量一般较高，因为酸性土壤中的H+可 将铅从不溶的铅化合物中溶解出来。 • 从土壤---植物系统来看，根系分泌的大量有机酸能络合溶解含
右的有机铅化合物，包括烷基铅和芳基铅。
4.3铅在土壤中的环境化学行为
• 铅在土壤中的迁移转化可以归纳为沉淀-溶解、离子交换和吸附、
络合作用和氧化还原作用等。 • 其中络合作用对土壤中重金属的环境化学行为的影响主要在于 影响溶解度，从而影响其生物的可给性，而且这种作用是双向 的，影响的方向与土壤的理化性质、配体类型及金属离子的种
食品中 铅的来 源
管道和劣质陶 瓷器皿运输、 盛装和烧煮食 品,可造成铅对 食品的直接污 染。
食品中 铅的来 源
铅锡焊罐是食 品重要的铅污 染源,特别对炼 乳、婴儿果汁 等婴儿食物造 成严重污染。
1.5人体中铅的来源
• 人体中的铅有多种来源和通路，就土壤生态环境来说，当土壤中 含有高浓度的铅时，对人体造成危害的途径可能有： • (1)直接吞咽污染土壤或者呼吸含铅尘埃； • (2)粮食、蔬菜等对污染物的吸收,再通过食物链进入人体,这在大 部分情况下,是人体铅的主要来源； • (3)水污染,任何土壤污染均有可能造成水污染，而饮水污染亦是
人体铅的来源之一。
• 环境中的铅化合物,主要通过消化道和呼吸道进入体内，如果是液 体铅化合物也可通过皮肤接触进入人体。
铅在生物地球化学循环中的主要途径
上图表示了铅在生物地球化学循环中的主要途径。由图中可以看出，大气传 输、沉降是土壤外源铅的主要传输途径。空气中的铅主要通过远、近程传输 沉降进入土壤。
hv
Pb(CH2CH3)4
Pb4++ 4∙CH2CH3
4.2铅在水中的化学行为
• 很多无机化合物形态的铅，多难溶于水，如硫化物、氢氧化物、磷酸 盐、硫酸盐等皆为难溶铅盐；也有一些易溶于水的，如硝酸铅、醋酸 铅等。
• 铅的氢氧化物有二性,这两种形式既能形成铅酸盐，又能形成亚铅酸 盐，这两种形式的盐都能水解。由于H2PbO3和H2PbO2都是弱酸,碱金属 铅酸盐在水溶液中呈强碱性,而亚铅酸盐在水溶液中更能发生强烈水 解作用。
• 优点：ICP 分析速度快，可以同时快速分析多种元素，检 出限低，标准曲线的线性范围宽，可达 4～6 个数量级， 样品消耗少。因此，ICP 被广泛应用于医药卫生、食品安
全、RoHS 检测、地质冶金等众多领域。
• 缺点：ICP 设备昂பைடு நூலகம்，制样复杂，仪器消耗大量的氩气，
不能普遍推广。
4铅的环境化学行为
铅的固体成分，当植物根系周围元素因植物吸收而浓度降低时，
金属有机络合物可以离解，在溶液中形成浓度梯度，促进难溶 元素的移动，增强它们对植物的有效性。
铅污染的防治措施
源头遏制污染物 的产生 在传播过程中降 低铅污染
• （1）利用林木、 植物净化大气。 • （2）利用个人防 护用具减少铅类污 染物对操作工人的 侵害。 • （3）对铅污染的 土壤施用改良剂。 • （4）调节污染水 体中的PH值，降低 污染水体中Pb2+的 含量。
1.3饮用水中铅的来源
• 饮用水中的铅主要来自河流、岩石、土壤和大气沉降。
• 含铅的工业废水、废渣的排放以及含铅农药的使用也能严重污 染局部地面水或地下水。 • 由于“酸雨”的影响,城市或工业区的饮用水的pH值较低,酸性 水是铅的溶剂,它能缓慢溶解出含铅金属水管中大量的铅,进而
污染水源。
1.4食品中铅的来源
• 1、栽培的植物利用根系吸收土壤中的铅,当土壤中的铅浓度增 加时,也会使植物的铅含量增高,所吸收的铅主要集中于根部, • 2、通常散布在空气中的铅也可以通过叶片上张开的气孔进入叶 内。 • 3、除植物根部吸收铅外,还可通过树皮或叶片进入植物体内。
• 总之，植物对铅的吸收和积累,决定于环境中铅的浓度、 土壤条件、植物的种类、叶片大小和形状等。