金屬汙染對人體健康的影響
重金屬的毒性機制
汞、鉛等重金屬，即使在體內含量很低，仍然會產生毒性作用。重金屬進入人體有三種途徑:食道、呼吸道和皮膚。進入人體的重金屬不再以離子的形式存在，而是與體內的有機成分結合形成金屬絡合物或金屬螯合物，對人體有害。體內的蛋白質和核酸能與重金屬發生反應，微量活性物質如維生素和激素、磷酸、糖等也能與重金屬發生反應。由於化學反應，上述物質失去或改變了原有的生理和化學功能，產生病變。此外，重金屬可能通過與酶的非活性位點結合而改變活性位點的構象，或者與起輔酶作用的金屬發生置換反應，使酶的活性減弱甚至喪失，從而表現出毒性。
以鉛為例:鉛主要以粉塵或煙霧的形式通過呼吸道或消化道進入人體，進入消化道的鉛有5-10%被吸收，而通過呼吸道進入肺部的鉛吸收沈積率為30-50%，侵入體內的鉛有90-5%形成磷酸鉛沈積在骨骼中，其他的鉛通過排泄系統排出體外。當骨骼中積累的鉛受到損傷、感染傳染病或攝入酸堿性藥物，改變了血液酸堿平衡時，鉛可轉變為可溶性磷酸氫鉛進入血液，引起內源性鉛中毒。
影響重金屬毒性的因素
重金屬對人體的毒性程度主要取決於劑量、作用時間、各種因素的共同作用、化學狀態和個體敏感性。微量元素進入人體的劑量達到壹定水平，可引起異常反應，發展為疾病。這個劑量可以作為人體的最大允許劑量，也稱為中毒閾值。比如對甲基汞最敏感的人群中，甲基汞在體內的蓄積量達到25mg時，會出現知覺異常，55mg會出現行走障礙，90mg會出現發音障礙，170mg會導致聽力下降。不同形態的重金屬對人體有不同的影響。金屬汞蒸氣侵入呼吸道時可被肺泡完全吸收，並通過血液輸送到全身。血液中的金屬汞可以通過血腦屏障進入腦組織，然後在腦組織中被氧化成汞離子，在腦組織中蓄積，損傷腦組織。進入人體的無機汞(HgCl2)常出現腎損傷和輕度肝損傷。
重金屬的毒性因方式不同而不同。當口服攝入金屬汞時，它很少被消化道吸收。但當汞蒸氣經呼吸道吸入後，肺部可吸收相當數量的汞蒸氣，產生強烈的毒性。
重金屬汙染物在體內積累。節省量受攝入量和生物半衰期(汙染物在生物體內減少壹半所需的時間)等因素影響。半衰期在體內停留時間長，濃度容易升高，達到閾值濃度，產生毒性。
重金屬中毒的表現
不同重金屬對人體的毒性和中毒形式的臨床表現是不同的。
含鉻化合物對皮膚和粘膜有局部作用，可引起皮炎和耳膜穿孔。經常接觸低濃度鉛的人，當血鉛達到60 ~ 80ug/100ml時，會出現頭痛、頭暈、乏力、記憶力減退、失眠等癥狀，並伴有便秘、腹痛等癥狀。慢性金屬汞中毒的臨床表現主要是神經系統癥狀，包括頭痛、頭暈、四肢麻木和疼痛。含鉻氣體通過呼吸道時，會出現肺水腫，呼吸困難；從呼吸道進入時，出現嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。重金屬是壹種重要的致癌物，致癌的主要原因是金屬放射性表面存在非特征性致癌物。比如鉻和鎳會誘發肺癌。
幾種重金屬的危害列舉如下:
鎘汙染對人體健康的危害
鎘是人體必需的元素。在自然界中常以化合物形式存在，含量壹般很低，在正常環境條件下不會影響人體健康。鎘和鋅是同源元素。在自然界中，鎘經常與鋅和鉛共存。當環境受到鎘汙染時，鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體，引起慢性中毒。鎘被人體吸收後，體內形成鎘蛋白。它選擇性地在腎臟和肝臟中蓄積，其中腎臟可吸收近1/3進入體內的鎘，是鎘中毒的“靶器官”。其他器官如脾臟、胰腺、甲狀腺、毛發等也有壹定量的積累。鎘可與體內含有羥基、氨基、硫的蛋白質分子結合，抑制多種酶系統，影響肝腎器官酶系統的正常功能。因為鎘損傷腎小管，患者出現糖尿病、蛋白尿、氨基酸尿。特別是骨骼代謝受阻，出現骨質疏松、萎縮、變形等壹系列癥狀。在鎘汙染地區，鎘中毒的診斷要點是:患者尿液和血液中鎘濃度高反映人體鎘負荷高；患者有意識癥狀和鎘中毒的其他癥狀。其主要癥狀是全身疼痛和多發性病理性骨折，引起骨骼變形和顯著的身體萎縮。同時還有頭痛、頭暈、流涎、惡心、嘔吐、呼吸受限、睡眠不安等癥狀。患者尿液中的高濃度氨基酸和低分子量蛋白提示腎小管性腎病。
汞汙染對人體健康的危害
汞可以以兩種形式存在:自然或人工條件下的元素汞或汞化合物。元素汞也被稱為金屬汞。汞化合物可分為無機汞化合物和有機汞化合物。金屬汞中毒常由汞蒸氣引起，汞蒸氣具有高度擴散性和脂溶性，通過呼吸道進入肺泡，經血液循環輸送到全身。血液中的金屬汞進入腦組織後，被氧化成汞離子，逐漸在腦組織中積累，達到壹定量就會對腦組織造成損傷。另壹部分汞離子轉移到腎臟。因此，慢性汞中毒的臨床表現主要是頭痛、頭暈、四肢麻木疼痛、全身震顫、運動障礙等神經系統癥狀。甲基汞很容易在人體腸道吸收並分布到全身，大部分積累在肝臟和腎臟。分布在腦組織中的甲基汞約占15%，但腦組織先於其他組織受損，主要受損部位為大腦皮層、小腦和周圍神經。所以甲基汞中毒主要是神經系統的癥狀。癥狀順序為感覺障礙→運動障礙→語言障礙→視力下降→聽力障礙。水俁病是日本著名的公害，是慢性甲基汞中毒。
鉛汙染對人體健康的危害
鉛是對人體有害的元素，引起末梢神經炎，引起運動和感覺障礙。此外，鉛隨血液流入腦組織，損傷小腦和大腦皮層細胞。幹擾代謝活動，使營養物質和氧氣供應不足，引起腦內小毛細血管內皮細胞腫脹，進而發展為彌漫性腦損傷。當血鉛濃度達到60 ug/ml ~ 80 ug/ml時，接觸低濃度鉛的人會出現頭痛、頭暈、乏力、記憶力減退、失眠、食欲不振、便秘、腹痛等消化系統癥狀。當鉛含量達到壹定水平時，會殺死魚類，破壞水的自凈能力。
侵入體內的鉛也會隨血流進入腦組織，損傷小腦和大腦皮層細胞，幹擾代謝活動，導致營養物質和氧氣供應不足。由於能量不足，腦內小毛細血管內皮細胞腫脹，管腔變窄，血流停滯，血管痙攣，導致腦貧血和腦水腫，發展為高血壓腦病。值得註意的是，四乙基鉛對腦組織的毒性作用很大。在生產環境中，如果空氣中四乙基鉛濃度達到100mg/m3，人吸入1小時即可中毒。它是壹種強脂溶性的強神經毒劑，主要侵入下丘腦和下丘腦下部，使大腦皮層代謝過程紊亂，所以中毒時交感神經系統和副交感神經系統出現明顯障礙，由於大腦皮層病理性功能亢進而出現神經系統癥狀。由於四乙基鉛對巰基沒有親和力，所以常用的無機鉛解毒劑EDTA對烷基鉛中毒沒有緩解作用。目前對於有機鉛中毒還沒有合理的治療和處理方法。
砷汙染對人體健康的危害
砷及其化合物廣泛存在於環境中。元素形式的砷幾乎沒有毒性，因為它不溶於水。有毒化合物主要是砷化合物，其中三氧化二砷(As2O3)是壹種劇毒物質。在壹個案例中，土壤、水、空氣、植物和人體都含有微量的砷。環境中砷化合物的量不超過人體的負荷量，不會對健康造成危害。如果由於自然或人為因素，人體攝入的砷化合物量超過自身排泄量，如果飲用水中砷含量過高，長期飲用會引起慢性中毒。如果煤中砷含量過高，中國也曾報道過燃煤汙染導致慢性中毒的案例。
砷及其化合物進入人體，儲存在肝、腎、肺、骨骼等部位，尤其是頭發和指甲中。砷在體內的毒性作用主要是與細胞內的酶系統結合，使許多酶失活和被抑制而引起代謝紊亂。長期攝入低劑量砷需要十幾年甚至幾十年才會發病。慢性砷中毒主要表現為末梢神經炎癥狀和神經衰弱綜合征。表現為皮膚色素沈著過度和角化過度，龜裂潰瘍是砷中毒的另壹特征。急性砷中毒多來自消化道，主要表現為劇烈腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐，如不及時搶救會死亡。
重金屬的濃度、化學形態、選擇性吸收能力、富集能力等多種因素都會影響人體健康，應加強防範措施。
鉛汙染要做到:不要在重型車輛行駛的道路上玩耍:蔬菜水果吃之前要洗幹凈，能去皮的要去皮；少吃罐頭和不含鉛的皮蛋；避免在家庭裝修中使用含鉛材料，如含鉛塗料。多吃木耳、海帶、大白菜也能減少鉛的吸收。為了控制汽車尾氣排放，使用無鉛汽油。
應註意鉻汙染:在電鍍中應盡可能使用低毒無毒物質代替鉻。比如很多企業采用低鉻鈍化或者三價鉻鈍化工藝，大大減少了六價鉻的排放。
預防是鎘汙染的關鍵。因為鎘壹旦排放到環境中，就很難消除其影響，所以慢性鎘中毒患者就用維生素D和鈣來治療。