重金属元素对人体的危害及检测方法

人体内重金属元素的危害及检测方法

（山东大学化学与化工学院2010级化学基地班耿轶峥 201000112008）

一、选定课题的简要说明：

近年来，随着我国工业化快速发展，大气、水土的污染形势日益严峻，人体中金属含量超标已经越来越多的在各地发生，其对人体造成的危害不容无视，如铅毒症、水俣病等。这些中毒症状往往会给人体带来严重的永久性损伤，进而导致残疾甚至死亡。因而，只有了解重金属以及其摄入过多的症状，才能有效防范重金属中毒。

由于危害人体健康的重金属含量极低，常规检查不易查出，一旦查出时往往已经出现严重的并发症，研制灵敏度更高、准确度更好、速度更快的检测方法便是现阶段追求的目标，本文将例举集中常用的测定重金属元素的检测方法。

二、信息检索说明：

1 检索关键词：重金属、人体、危害

2 检索工具和数据库：

2．1 中国期刊全文数据库

2．2 万方数据系统

三、综述：

以上检索共查找到了相关文献85篇，另外又对比参考了各个数据库推荐的相似文献，其中重点参考了中国期刊全文数据库中的20余篇文章。在经过对其的学习和理解并通过自己的总结及相应参考后，现将该课题内容和自己的启示心得综述如下。

摘要对什么是重金属目前尚无严格的定义，化学上跟据金属的密度把金属分成重金属和轻金属，常把密度大于4.5g/cm3的金属称为重金属。如：金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约45种。从环境污染方面所说的重金属是指：汞、镉、铅、铬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、砷、镉。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或无机物。通常认可的重金属分析方法有：微谱分析（MS）、紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、X荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）。

目录

1重金属中毒的危害

1．1铅中毒

1．2汞中毒

1．3铬中毒

1．4砷中毒

1. 5 镉中毒

1. 6 铊中毒

2 重金属元素的检测方法

2．1原子吸收光谱法

2. 2 紫外-可见光分光光度法

2. 3 原子荧光法

2. 4 阳极溶出伏安法

2. 5 X射线荧光光谱法

2. 6 电感耦合等离子质谱法

2. 7高效液相色谱法

2. 8酶抑制法

2. 9免疫分析法

2. 10生物传感器

正文

1重金属中毒的危害

1．1铅中毒

铅的污染来源有很多，最大的来源则为汽油的抗爆震添加剂四乙基铅。根据研究，含铅汽油中的四乙基铅的毒性比无机铅大100倍且挥发性更强。汽油燃烧时70%的铅随尾气排入大气，其中50%的铅降落在汽车中卫数百米范围内，另50%则以铅微粒漂浮在空中，极易被人体吸入。[13]同时，食品包装或者饮食、饮水用具中含有的铅亦会导致慢性中毒；误食过量含铅药物如羊痫风丸，铅丹，黑锡丹，密陀僧等可致急性中毒；燃烧电池筒等所产生的含有铅化物的烟尘均可导致，铅业工人的工作服长期带回家中污染尘埃，可使他们的孩子经常吸入含有铅毒的尘埃而发生有症状的铅中毒。[14]

铅入人体后，被吸收到血液循环中，主要以二乙基磷酸铅，铅的甘油磷酸盐，蛋白复合物和铅离子等形态而循环，最初分布于全身，随后约有95％以三乙基磷酸铅的形式贮积在骨组织中，少量存留于肝，肾，脾，肺，心，脑，肌肉，骨髓及血液，血液中的铅约有95％左右分布在红细胞内。血液和软组织中的铅浓度过高时，可产生毒性作用，铅储存于骨骼时不发生中毒症状；由于感染，创伤，劳累，饮用含酒类的饮料或服酸性药物等而破坏体内酸碱平衡时，骨内不溶解的三盐基磷酸铅转化为可溶的二盐基磷酸铅移至血液；由于血液中铅浓度大量增加，可发生铅中毒症状。铅毒主要抑制细胞内含巯基的酶而使人体的生化和生理功能发生障碍，引起小动脉痉挛，损伤毛细血管内皮细胞，影响能量代谢，导致卟啉代谢紊乱，阻碍高铁血红蛋白的合成，改变红细胞及其膜的正常性能，阻抑肌肉内磷酸肌酸的再合成等，从而出现一系列病理变化，其中以神经系统，肾脏，造血系统和血管等方面的改变更为显著。同时，若幼儿早期就开始接触含铅环境，则会影响智力发育。[15]

1．2汞中毒

汞为银白色液态金属，在常温下易蒸发。在生产和使用过程中，主要以蒸气形式经呼吸道进入人体。汞蒸气较易透过肺泡壁含脂质的细胞膜，与血液中的脂质结合，很快分布到全身各组织。汞在红细胞和其它组织中被氧化成Hg2+，易与蛋白质中的巯基结合，使与巯基有关的细胞色素氧化酶、丙酮酸激酶、琥珀酸脱氢酶等失去活性，并攻击膜结构蛋白中主要基团和膜结构最表层多种受体结构的重要成分琉墓基团，造成功能和结构损伤，从而阻碍了细胞生物活性和正常代谢。Hg2+可导致细胞外液Ca2+大量进入细胞内，引起钙超载，激活细胞内的磷脂酶A，分解细胞内磷脂，生成花生四烯酸与氧自由基等损伤细胞功能。汞与体内蛋白结合，可由半抗原成为抗原，引起变态反应，发生肾病综含征；高浓度汞可直接致肾小球免疫损伤。汞可减少卯巢激索分泌，致月经亲乱和异常妊娠。汞还与氨基、羧基、磷酰基结合而影响功能基团的活性。由于这些酶和功能基团的活性受影响，阻碍了细胞生物活性和正常代谢，最终导致细胞变性和坏死。[4]

慢性汞中毒的症状常有头昏、头痛、失眠、多梦，随后有情绪激动或抑郁、焦虑和胆怯以及植物神经功能紊乱的表现如脸红、多汗、皮肤划痕征等。肌肉震颤先见于手指、眼睑和舌，以后累及手臂、下肢和头部，甚至全身；在被人注意和激动时更为明显。口腔症状主要表现为粘膜充血、溃疡、齿龈肿胀和出血，牙齿松动和脱落。口腔卫生欠佳者齿龈可见蓝黑色的硫化汞细小颗粒排列成行的汞线，是汞吸收的一种标记。肾脏方面，初为亚临床的肾小管功能损害，出现低分子蛋白尿等，亦可出现肾炎和肾病综合征。肾脏损害在脱离汞接触后可望恢复。慢性中毒患者尚可有体重减轻、性功能减退，妇女月经失调或流产以及有甲状腺