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全球镉污染治理及湖南省对策研究(一)

湖南省科技信息研究所 www.huagangnb.com     时间:2021月01月25日   [字体: ]

  

  1 镉污染的产生及治理概况

  镉(Cd)是一种灰白色对人体有严重危害的重金属,在自然界中多以硫化镉、碳酸镉的形式存在于锌矿中,但含量很低,一般不会影响人体健康。二十世纪初,镉矿被大量开采出来用于电镀防止钢材生锈,二十世纪七十年代开始,镉被广泛应用于冶炼、电池、化学和核工业,生产过程中排出的废水、废气和废渣都含有大量的镉元素。含镉的各类媒介通过大气、水体和土壤等途径扩散到工业生产的周边地区,形成镉富集土壤的热点地区,对当地的生态环境及人体健康造成威胁。

  1.1镉污染的概念

  人类通过采矿等工业活动将存在于自然环境中的镉挖掘出来进行工业化冶炼,特别是炼锌业的副产品中镉的含量最多,精炼后的镉被广泛应用现代工业的电镀、化学、电子及核工业等领域,加工成电池、染料或塑胶稳定剂等民用耗材。镉进行工业化生产和采矿的过程中,由于相关机构管控不当,导致相当数量的镉及化合物通过工厂的废水、废气、废渣排入自然环境中,影响生态环境中动植物的生长,并对人类的身体健康造成危害。

  由于学术界对“镉污染”还没有明确的定义,一般通常所指的“镉污染”可认为是人体或动植物的“镉中毒”现象。国际粮农组织和世界卫生组织的联合食品添加剂专家委员会(JECFA)制定的镉的暂定每周耐受摄入量(PTWI)为7微克/公斤体重,这个安全标准主要基于对人类肾脏的毒性而建立的,相当于一个体重60公斤的人,每天的摄入量不超过60微克,便可认为是安全的。我国上世纪开始,沿海等发达地区的医疗机构就对镉污染对人体健康危害等问题做过研究,其研究结果显示,“镉污染”途径以水型污染为主(废水→土壤→稻米→人体),稻米镉含量、人体镉摄入量可反映环境污染程度,而“镉”进入人体后主要累及肾小管,并可引起骨质疏松和损害男性泌尿、生殖系统。

  由于镉及化合物一旦进入人体后,在人体内的生物学半衰期是10~30年,自今还未有有效的医疗手段进行应对,为此各国出台了各类镉含量的标准,以防止环境受镉污染,减少镉及化合物对人体健康的危害。

  

  通过上表可以看出,我国对稻米的镉含量限定值从全球来看是最高水平,其根本原因是由于我国工业现代化发展的过程中,生活环境受污染程度较高,而我国居民65%的粮食以稻米为主,在镉高吸收植物稻米的食物链影响下,很可能导致人体每天都会摄取大量的镉,如不能保证食物链这条最后的防线,将会威胁到我国大部分国民的身体健康及社会稳定。 

  1.2镉污染产生的原因及其危害 

  由于我国地域广阔、地理条件和生活习惯多样导致我国镉污染产生的原因各异。近年来,我国工业现代化的快速发展过程中,大量的民用和工业用品需要镉及伴生矿石,促使了各类无序开矿等行为加剧,使原本以化合物形式存在于矿床的镉等有害重金属释放到自然界。有害重金属通过水流和空气,污染了部分土地,进而污染了稻米,再随之进入人体。另一方面,大量的工业区域内在工业污染源的排入、农业生产中施用高镉化肥等多种原因作用下,其地表水、地下水和周边耕地受到镉污染,致使稻谷、叶类蔬菜等农作物中的重金属含量超标。

  下表中列出了作为含镉及化合物的载体所产生原因及影响,最终各类含镉的载体通过生物的消化系统、呼吸系统进入体内,对人体健康造成危害。

  

  镉从人体内的排出速度很慢,在人体内的生物学半衰期是10~30年,各种医学研究证明,长期食用遭到镉污染的食品,可能导致“痛痛病”,即身体积聚过量的镉损坏肾小管功能,造成体内蛋白质从尿中流失,久而久之形成软骨症和自发性骨折。受镉污染的稻米进入人体后,会不断蓄积造成肾脏器官的损伤,出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状,造成尿酸、尿钙的排出增加,会出现呕吐、胃肠痉挛、腹疼、腹泻等症状,甚至可因肝肾综合症死亡;镉也会对骨骼系统造成损伤,肾功能不全会影响维生素D3的活性,使骨骼的生长代谢受阻碍,降低人体对钙、磷的吸收能力,使骨骼的代谢受阻,造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状;对免疫系统的损害,破坏人体内的防卫细胞,对传染病毒的抵御能力降低;对生殖系统的损坏,降低人体内的果糖和铁蛋白含量,出现内分泌失调、营养不良等症状。含镉气体通过呼吸道会引起呼吸道刺激症状,如出现肺炎、肺水肿、呼吸困难等。镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合,能使许多酶系统受到抑制,从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。含镉气体通过呼吸道会引起呼吸道刺激症状,如出现肺炎、肺水肿、呼吸困难等。镉及化合物从消化道进入人体,则会出现呕吐、胃肠痉挛、腹疼、腹泻等症状,甚至可因肝肾综合症死亡。  

信息来源:竞争情报研究中心