第五章重金属的毒性第一节概述第二节汞Hg第三节铅Pb第四节镉Cd第五节铬Cr第六节砷As本章内容※本章重点：1.各种金属的代谢2.各种金属对健康的危害※本章难点：1.各种金属的代谢2.各种金属的毒理作用第一节概述一、基本概念金属：元素周期表中由硼（B）至砹（At）连接线左侧除氢之外所有元素的总称。重金属：相对密度在4.0以上，约60种金属元素；相对密度在5.0以上，45种金属元素包括砷和硒。二、环境中金属污染的来源自然来源：岩层、土壤、地下水主要来源：人类的生产活动采矿、冶炼、使用金属的工业生产过程施用农药（包括Pb、Hg、Cd、As等）煤、石油等燃料燃烧废水、废气、废渣三、环境中金属的迁移与转化进入环境中的金属可在环境中发生迁移、富集与转化。金属主要是通过水在环境中迁移转运，同时也可以通过复杂的食物链（网）进行转移。环境中的金属由于受各种因素的影响，其化学形态可发生转化，从而影响金属在环境中的迁移转归、毒性大小与人体吸收的可能性。水中的重金属污染物通过食物链被富集，浓度逐级加大（引自宋心琦主编《化学与生活》，人民教育出版社）四、金属的代谢（一）吸收1．经消化道吸收影响消化道吸收金属盐类的因素：元素的化学形式元素的种类胃肠道内的pH其他因素2．经呼吸道吸收3．经皮肤吸收（二）转运血液是金属元素在体内转运的主要介质。由消化道吸收的金属元素可直接进入血液，由肺泡吞噬细胞吞噬吸收的微粒中的金属元素需通过淋巴再进入血液。进入血液的金属元素，可以游离状态存在，也可与血中氨基酸、清蛋白等结合，或吸附在红细胞膜上并可进入红细胞内，或与特异转运蛋白结合而运输。（三）分布不同金属元素在体内各脏器的分布不同。同种元素在不同组织器官的分布也不相同。在开始阶段，元素的分布主要取决于器官的血流量，血液供应越丰富的器官，元素分布越多；随时间的延长，元素发生再分布，主要受其与器官亲和力大小的影响，从而选择性地分布在一定器官内。（四）排泄●主要途径：胆汁、消化道、肾、肺●次要途径：上皮和黏膜细胞脱落、呼吸道黏液、泪、汗、唾液、乳汁、月经、毛发和指甲重金属在甲、毛中的含量常用以监测重金属对环境的污染、人体的接触和负荷等情况。一般毛发和指甲中金属元素的浓度是血液的5～10倍或更高。（五）体内蓄积金属的吸收量>排出体外的量，引起体内蓄积。五、金属的联合作用独立作用、相加作用、协同作用和拮抗作用不同金属之间的拮抗作用机制主要涉及三个方面：①影响吸收和转运，或在肠道内发生化学反应形成难溶物，使其不能吸收；或通过竞争生物膜上的载体蛋白，抑制该种金属的生物转运，影响进入靶细胞和靶分子。②相互置换和竞争大分子活性位点，多为同型置换，即在周期表同族元素之间的置换。③诱导金属硫蛋白，将有毒元素沉积于非作用部位。六、金属对健康的危害1.慢性中毒2.致癌作用3.致畸作用4.变态反应与炎症5.对免疫功能的影响第二节汞Hg一、汞污染的来源与行为（一）汞污染的来源•以汞为原料的工业生产过程中产生的含汞废水、废气和废渣对环境的汞污染非常严重。这类工业主要包括氯碱工业、电子工业、塑料工业、仪表工业、含汞农药工业等。•煤及石油的燃烧、含汞农药的应用及含汞污水灌溉等。（二）环境中汞的甲基化和生物富集1．汞的甲基化环境中任何形式的汞（金属汞、无机汞、芳基汞等），均可转化为剧毒的甲基汞，称为汞的甲基化。2．汞的生物富集汞在水和底泥中的浓度很低，不足以直接对人体引起危害。但水生生物可以直接从水体吸收和富集甲基汞化合物，同时还可以通过食物链转移和富集，从而大大提高了汞对健康的危害。摘自：http://www.mercury.ngo.cn/zhishi/zhishi5.htm沉积作用及蒸发作用Hg(0)Hg(2+)无机汞甲基汞生物放大汞甲基化作用脱甲基化作用二、汞的理化性质•俗称水银，在常温下是银白色而有金属光泽的液体，是唯一的液体金属。•几乎不溶于水，而能溶于硝酸、硫酸和王水，一般不与碱性溶液发生反应。汞可以溶解许多金属形成汞齐，汞齐加温时又产生汞蒸气。在室温下能与硫和氯结合生成硫化汞和氯化汞。•在自然界以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在。...
