重金属污染的特点、来源及在环境中的存在状态

重金属污染的特点、来源及在环境中的存在状态现在科技的发展让很多金属也有了用武之地，而且应用于各个领域，可以说金属已经成为我们生活的一部分。在109种化学元素中，83种是金属，密度大于5的金属统称为重金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。常说的重金属污染，主要是指汞、镉、铅、铬，以及它们的类金属物等生物毒性显著的重金属物引起的污染。

重金属污染的特点是：

(1)天然水中的微量重金属就可产生毒性效应。重金属产生毒性大小的浓度范围取决于该金属的性质(如价态、形态)，如汞、镉产生毒性的浓度范围是

0.001～0.01mg/L。(2)它们与有机污染物不同，水中微生物不仅不能降解重金属，相反地某些重金属元素在微生物的作用下转化为金属有机化合物，产生更大的毒性。经过“虾吃浮游生物，小鱼吃虾，大鱼吃小鱼”的水中食物链被富集，浓度逐级加大。而人正处于食物链的终端，通过食物或饮水，将有毒物摄入人体。若这些有毒物不易排泄，将会在人体内积蓄，引起慢性中毒。在生物体内的某些重金属又可被微生物转化为毒性更大的有机化合物(如无机汞可转化为有机汞)。(3)重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体，从而对人体健康产生不利的影响，而且这种影响具有隐蔽性，有些重金属对人体的积累性危害影响往往需要一二十年才显示出来。(4)重金属离子在水体的迁移转化是一个复杂的过程，它与水体的酸碱条件、氧化还原条件等有着密切的关系。一般的迁移反应可归纳

为：离子性化合物的溶解，形成各种无机的、有机的配位化合物；可溶性物质在固体表面的吸附和解吸，沉淀或在固体表面上共沉淀，合并于固体物质或晶体结构。(5)进入水体的重金属污染物大部分沉积于底泥中，少部分以可溶态及颗粒存在于水体。(6)重金属污染物不易或不能用感官察觉到，就如同人们不能用感官去认知空气是否存在细菌、病毒一样，只有用科学的调查、化验分析才能确认。

(7)受重金属污染的蔬菜、水果、水产品并不能通过浸泡、清洗、多次煮来去除其含有的重金属，因为它存在于动植物的体内，不像农药那多洗就可以清除干净。

总的来说，重金属污染的威胁在于它不能被微生物所降解，反而生物体可以富集重金属，并且把某些重金属转化为毒性更大的金属有机化合物，从而严重威胁到生物体和人体的健康。因此对重金属污染的防治工作显得尤为重要。

1.3 重金属污染的来源以及在环境中的存在状态

人体组织中含自然界各种元素，其元素的种类和含量与其生存的地理环境表层元素的组成以及膳食摄入量有关。存在于食物中的各种元素，其理化性质及生物活性有很大的差别，有的是对人体有益的元素（如钾、钠、钙、镁、铁、铜、锌等），但是过量摄入会带来伤害。而有的是对人体有害的元素（如铅、铬、镉、汞等），人们较早就对各种元素的食品安全性问题给予重视。研究表明，食品重金属污染的化学元素以镉最为严重，其次是铅、砷、铬、汞等[3]。

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入

大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，亦可在藻类和底泥中累积，被水生物体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。如日本的“水俣病”，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用后变成有机汞造成的；又如“痛痛病”，是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，在局部地区可能出现高浓度污染。

重金属在水域的来源有天然及人为两种。天然源包括地壳岩石风化，海底火山喷发和陆地水土流失将大量的重金属经河流和大气直接注入海中；而人为来源，主要是矿场与油井开采，电镀加工以及化工厂的“三废”排放以及含重金属农药和化肥的流失污染等。

而食品中重金属主要来源有三条路径。第一、农用化学物质的使用，工业“三废”的污染；第二、食品加工过程中的金属入侵；第三、生物在生长过程从金属高含量的地质中吸取了有毒重金属。本课题所用的实验样品就是水生生物—鱼。

物质的结构决定性质，因为重金属元素多为元素周期表中的过渡元素，所以使得重金属元素在环境中具有特殊的性质。第一，重金属元素大多为变价金属，所以重金属元素在环境中存在各种价态的化合物，在不同条件下表现出不同的活性及毒性，比如：铬元素有六价、三价以及二价，其中六价毒性最强[4]；第二，

重金属元素在环境中可结合其他阴离子形成配合物，与一些有机高分子、有机酸形成螯合物；第三，重金属元素在环境中可形成氢氧化物、硫化物、碳酸盐、磷酸盐等难溶物。