鉛是自然界分布很廣的元素,在地殼中的含量為0.0016%,列地殼中元素豐度排序列第35位。由于鉛具有密度高、熔點低、易加工、耐腐蝕等優良特性,在許多工業部門具有廣泛的應用。其中約40%用于制造蓄電池,20%以烷基鉛形式加入汽油作為防爆劑,12%用于建筑材料,6%用于電纜外套,5%用于制造彈藥,另有17%用于其它用途。僅有四分之一的鉛被回收再利用,其余大部分以廢氣、廢水、廢渣等各種形式排放于環境中,造成環境鉛污染。
人體吸收的鉛首先進入血液,其中大部分隨尿或糞便排出體外,也有一部分血鉛會在體內積聚起來,當達到一定量以后就可能產生毒性作用,形成鉛中毒。可導致頭昏、頭痛、睡眠障礙、記憶力下降、精神失常、供給失調、肌肉痙攣,甚至出現癲癇樣發作或昏迷等癥狀。研究顯示兒童的血鉛含量與智商存在相關,鉛污染地區兒童智力低下發生率明顯較高。鉛對腎臟、肝臟、胃腸道也有損害。中國的鉛保有儲量約3487.24萬噸,鉛的出口量一直居世界首位,約占全球出口量的30%,國內含鉛礦山開發以及鉛礦石粗加工企業相對較多,對環境的影響也特別明顯。近年來,通過對全國大部分城市的鉛污染抽樣調查表明兒童的鉛超標率約占20%。因此對鉛污染的研究及鉛中毒的防治尤為重要。
一、環境鉛污染的途徑
1、天然來源
地殼中鉛的含量為0.0016%,土壤含鉛量一般為2×10-6-200×10-6,自然環境中的鉛通過地殼侵蝕、火山爆發、海嘯發生和森林山火等自然現象釋放入大氣環境中。
2、人為來源
(1)“三廢”污染:含鉛礦山、冶煉企業、鋼鐵生產的“三廢”,鉛應用工業、燃煤、燃油、燃木柴、焚燒垃圾、磷肥生產等。機動車使用含鉛汽油致使其尾氣中的鉛直接污染大氣。
(2)局部環境鉛污染:室內家庭裝飾材料如木器涂料、內墻涂料、壁紙、PVC塑料、涂有色彩的玩具、印有彩色油墨書報、牙膏皮等材料中都含有鉛。鉛鹽及鎘、鉻氧化物、鉛黃、鉛白、紅丹等是生產塑料、顏料、油漆、涂料的主要成分。房屋粉刷、拆修、油漆烤鏟含有大量鉛塵。據有關檢測數據曾有脫落的油漆中含鉛量高達50%,一片指甲大小的油漆碎屑中含鉛量可達50毫克。車庫、長途汽車站、交通主要干道、汽車修理廠因汽油中加鉛濃度明顯偏高。香煙煙霧中鉛含量是空氣中的60倍。據研究報道,不上漆地板的家庭兒童鉛中毒患病率最低,塑料地板家庭兒童鉛中毒患病率最高為前者的3倍,木板油漆家庭兒童鉛中毒患病率居中為34.8%。
(3)飲食中的鉛:過高的土壤鉛污染谷物和蔬菜,福州市對11類食品320份樣品檢測鉛超標率為3.75%,蔬菜類超標率達14.5%。牛羊吃了鉛含量高的草料會導致奶制品、肉制品鉛含量高,從而危害人類。類似爆炸方法制作的爆米花、內壁采用“掛錫”處理的火鍋食品、錫制酒具燙酒和飲酒、馬口鐵包裝的罐頭食品,以及一些低劣的補鈣、補鋅制劑都含有過量的鉛。
(4)手口途徑:咬手指頭、吸吮手指頭是兒童鉛中毒的主要途徑,學習用品、玩具中的鉛含量大多是超標的,因而兒童很容易通過———口途將鉛攝入體內。 (5)職業接觸:接觸鉛的最主要作業場所為冶煉廠、蓄電池廠、印刷廠、焊接工、鑄造工、油漆工等。
二、鉛對人體健康的影響
1、在人體內轉化過程 由空氣中吸收的鉛在肺內沉淀吸收率為30%-50%。由消化道進入人體的鉛約十分之一被吸引,經腸道進入循環,通過肝臟,一部分經膽汁、腸道后排出體外,一部分進入血液。吸收到血液中的鉛大部分經腎臟和消化道隨尿、糞便,少量通過唾液、乳汁、汗液排出。另一部分儲存在血液中的鉛以磷酸氫鉛、甘油磷酸化合物、蛋白質化合物或鉛離子狀態隨血液循環全身,隨后約91%-95%的鉛以下不溶性的磷酸鉛形式沉積于骨骼中,少部分儲存在肝、脾、腦等器官和紅細胞中。
2、鉛對神經系統的毒性作用 鉛對神經的發育毒性最為突出。兒童長期接觸低濃度鉛,可引起行為功能改變。常見的有模擬學習困難、空間綜合能力下降、運動失調、多動、易沖動、注意力不集中、侵襲性增強和智商下降等。有調查表明,鉛污染區的兒童智商比對照區兒童智商低13.3分。
3、鉛對血液系統的影響 表現為紅細胞、血紅蛋白過少性貧血及輕度溶血性貧血。這是由于鉛通過對血紅素合成中幾種酶的抑制作用及紅細胞膜的損傷所引起的,兒童貧血比成人更敏感,可出現面色蒼白、心悸、氣短、乏力等重癥。
4、鉛對消化系統的影響 鉛毒會抑制胰腺功能,增加唾液腺和胃腺的分泌。同時,鉛會與腸道中的硫化氫失去促進腸蠕動的作用,導致頑固性便秘。
5、鉛對其它器官系統的影響 鉛可損害腎臟近端小管和腎小球細胞,嚴重者可發生鉛中毒性腎病,如腎原性高血壓。鉛可抑制肝臟混合功能氧化酶合成,導致肝臟生物轉化作用受損,降低肝臟解毒功能。鉛還可影響人類生殖功能,使精子畸變,母體鉛可經胎盤影響兒童發育,致使胎兒發生畸形,對人類繁殖造成嚴重危害。
三、鉛污染的防治
1、加強環境監測 鉛的測定目前最常用的方法為原子吸收光譜法。對于蓄電池廠、鉛鋅礦廠等含鉛污染較明顯的企業的廢水、廢渣可將樣品直接消解,廢氣經濾膜富集采集后、再經解脫、消解后,用火焰原子吸收光譜法測定。對于植物、塑料、中草藥、血液、環境中的水樣,可用石墨爐原子吸收光譜法測定。此外,陽極溶出伏安法、分子光譜法、X射線熒光法、同位素質譜法、原子熒光法、原子發射光譜法、色譜法等都可用于痕量鉛的測定。這些方法已日趨完善、方便、快捷,為保障人類的安全要充分利用這些方法,加強環境中鉛的監測,以防污染的產生和擴散。
2、使用無鉛汽油 目前世界上汽車排出的鉛占環境污染的30%,因此消除或者限制汽油加鉛是降低環境鉛污染的有效途徑。許多發達國家已淘汰了含鉛汽油,我國已于1998年頒發了《國務院辦公廳關于限期停止生產銷售、使用車用含鉛汽油的通知》,各地相繼禁用含鉛汽油,早日切斷來自汽車尾氣的這個嚴重鉛污染。
3、消除含鉛油漆、涂料、焊料的生產和使用 家庭住宅及公共建筑裝修和設施防護時使用的含鉛油漆、涂料是造成室內外環境污染的主要原因。兒童玩具及日常用品多涂有含鉛油漆、涂料是兒童鉛中毒的主要原因。
4、加強對婦女、兒童進行特殊保護 婦女、兒童對鉛的敏感性較大,更要特別注意保護,應當不吃或盡量少吃含鉛量較高的食品,盡量避免選用顏色艷麗的釉上彩瓷器作為餐具,講究個人衛生,要注意飯前洗手、及時清除口紅、唇膏等化妝品,減少在鉛污染較嚴重的地方逗留,如公路、加油站、油庫、含鉛制品廠周圍。以煤為燃料的家庭盡量多開窗,打掃室內要先灑水,再除塵。不要在有孕婦和孩子的室內吸煙。
5、飲食防治 應多喝些牛奶、多吃谷類、鮮豆類、蛋類及肉松、豬肝、豬肺和魚等。常吃大蒜和富含維生素C的蔬菜、水果,如刺梨、韭菜、菠菜、靈芝、殼聚糖等。這些食物可以降低血鉛的作用,防治鉛中毒。
四、目前有必要開展的研究工作
1、環境鉛健康危害的風險評價 研究區域環境中鉛從環境到人體傳輸和暴露特征,探索鉛中毒發生的環境條件和變化趨勢,定量評估鉛污染的來源,分析鉛中毒劑量———效應的區域差異,為制定防治鉛中毒的相關標準和法規提供科學依據。
2、環境鉛污染致病機理 從分子和細胞水平探討鉛致病的機理,深入研究鉛影響兒童智力發育的機理,以及血鉛濃度的變化與兒童腦結構和功能的變化關系。
3、高效驅鉛新制劑的研究 研究驅鉛制劑對鉛的吸附作用,探討排鉛機理,通過臨床實驗,開發出新型防治鉛中毒的高效藥物。
4、加強多學科的合作 鉛中毒問題已經發展成為一個社會問題,解決有關健康與環境的問題,必須靠多部門的合作。從環境———機體———細胞分子水平把環境因素與鉛致病機理緊密聯系,把環境健康風險研究、機理研究與防治鉛中毒藥物開發應用相結合,組織地學、醫學、環境科學、化學、生物學等多部門協作完成,更有效地推進防治鉛中毒的工作。
鉛污染關系到全球的健康,在發達國家,已采取淘汰含鉛燃料、油漆、采用無鉛生產工藝等,使得這些國家鉛的污染正在降低。中國由于工業的快速發展,含鉛礦山的開發,環境中的鉛污染仍是威脅人民健康的重要問題。全社會都應重視,早日消除鉛污染。