1.2　重金屬離子的污染來源及其對人體的危害

重金屬離子主要應用于冶金、化工、農業、醫藥和機械加工等領域，對環境的污染主要來自于在開采和使用過程中人為的濫排濫放，下面對幾種主要的重金屬離子進行簡要介紹。

（1）鉛

鉛是一種應用廣泛同時又具有較大毒性的金屬。環境中鉛污染主要來源于各種涂料、含鉛蓄電池、冶煉、電鍍、化妝品、染發劑等的生產和使用過程中“三廢”的不正當排放。一旦鉛被釋放到環境中便會持續存在，直接或者間接地進入人體后會對血液循環系統、神經系統、泌尿系統等帶來嚴重的損傷，導致人體發生貧血、神經機能失調和腎損傷，尤其對兒童、老人、免疫低下人群影響尤為嚴重。世界衛生組織規定飲用水中鉛含量不應超過0.05mg·L^-1。

（2）汞

汞是一種對人體高毒性的金屬，可在人體內逐漸蓄積而對人類產生極大的危害。環境中汞的污染主要來源于電解、有色金屬提煉以及化妝品、齒科材料和燃煤等使用汞的生產部門“三廢”的不正當排放。汞可以經過呼吸、皮膚接觸等途徑進入人體，易與各種蛋白質的巰基相結合，破壞細胞代謝，對消化系統、免疫系統、肺和腎等器官造成嚴重的損傷，甚至引發腎衰竭，肝功能失調等嚴重疾病，世界衛生組織規定飲用水中汞含量不應超過0.001mg·L^-1。

（3）鉻

鉻是一種人體必需的微量元素，在自然界中有三價鉻和六價鉻兩種氧化狀態，其中六價鉻離子的毒性相對較大。環境中鉻的污染主要來源于電鍍、皮革制劑、陶瓷原料以及合成催化劑等的生產和使用領域“三廢”的處置不當。三價鉻離子在由胰島素參與的碳水化合物或脂肪的代謝過程中起著不可替代的作用，同時也有助于維持正常的膽固醇。但是如果人體內累積較高濃度的三價鉻后也同樣會對身體產生嚴重的損傷，引起皮膚、呼吸道和眼睛等疾病。世界衛生組織規定飲用水中鉻含量不應超0.05mg·L^-1。

（4）銅

銅也是人體必需的微量元素，在人體所有必需微量元素的含量中僅次于鐵和鋅。Cu²⁺廣泛分布于生物組織中，很多是金屬蛋白，它們以酶的形式在體內起著重要的生理生化功能。銅元素可以抑制癌細胞的生長，誘導癌細胞“自殺”。但是過量濃度的銅也會對人體和生物產生危害作用，輕者產生頭疼、惡心、腹瀉等食物中毒癥狀，重者引起脂質的過氧化，引起動脈硬化和細小動脈纖維化以及肝中毒和腎衰竭等嚴重疾病。銅的污染主要來源于冶煉、金屬加工、有機合成、含銅農藥及其他工業“三廢”的處置不當。世界衛生組織規定飲用水中銅含量不應超過1mg·L^-1。

（5）鋅

鋅是重金屬元素，也是人體必需的微量元素，有“生命的火花”與“婚姻和諧素”之稱，對生物機體的性發育、性功能、生殖細胞的生成能起到舉足輕重的作用。還可以促進淋巴細胞增殖和活動能力。缺鋅可以導致兒童注意力不集中、食欲降低、免疫力下降以及視力減弱。然而如果體內攝入過量的鋅也可能致人中毒，急性鋅中毒有嘔吐、腹瀉等胃腸道癥狀，慢性鋅中毒則可以出現肺部疾病、腸胃炎及貧血等癥狀。鋅污染主要來源于鍍鋅、造紙、鋅礦開采和冶煉加工等領域“三廢”的不正當排放。世界衛生組織規定飲用水中鋅含量不應超過1mg·L^-1。

此外，在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，同樣也會造成不少其他有毒重金屬如鎘、鈷、鎳等進入大氣、水、土壤中對環境造成污染。重金屬離子嚴重危害了環境和人類健康，有些重金屬離子甚至在濃度很低時就會產生很強的毒害作用，因此發展高靈敏度和高選擇性的重金屬離子的有效檢測方法具有非常重要的意義。