每年的4月22日是宿世界地球日,這是一個專為庇護地球而設立的日子。2020年地球日的本家兒題是“珍愛地球,人與天然協調共生”。
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今天的文章介紹了一個自古就有的情況問題——重金屬污染。時至今日,因為人類勾當改變了重金屬的地球化學輪回和均衡,重金屬被表露在水體、空氣和泥土中,甚至來到我們的舌尖上。飲用水中的鉛、魚類體內的汞、大米中的砷…… 我們該若何面臨重金屬的風險?
飲用水中檢測到鉛、某些魚類體內含有高程度的汞、大米中發現令人擔憂的砷……重金屬因其對人類健康和情況的影響引起了全球存眷。人們凡是覺得重金屬污染是工業時代才有的事,但現實上,古羅馬期間就有重金屬污染問題了[1]。時至今日,重金屬污染已是人類面對的最嚴重的情況污染問題之一。
無處不在的重金屬
“重金屬”并沒有同一的界說,我們一般將密度大于4.5 g/cm3的金屬稱為重金屬。一些重金屬具有對身體中各類分歧的心理和生物化學勾當至關主要的功能感化,例如銅、鈷、鐵、鎳、鎂、鉬、鉻、硒、錳和鋅等。此中鐵可以讓人體內的紅細胞與氧分子連系,而人體內的各類酶需要鋅才能正常工作。然而,過量的這些元素也會對生物體有害。別的一些重金屬,如鉛、鎘、汞和砷(一種非金屬,但凡是歸類為重金屬)對生物體則沒有任何有益的影響。本文說起的重金屬特指那些會對機體發生不良影響的重金屬[2]。
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重金屬存在于天然情況的巖石圈、水圈和生物圈中,人類的各類勾當讓它們表露于人類的糊口情況中。一項針對五大洲水體中重金屬的研究闡發了1970-2017年間非洲、亞洲、歐洲、海說神聊美和南美洲河道和湖泊中8種消融重金屬的趨向、健康風險和來歷。總體來看,水系中鎘、鉻、鎳、錳、鐵的含量呈上升趨向,鉛、鋅呈下降趨向。大大都重金屬的平均消融濃度在亞洲最高,在歐洲最低。從1970年到2017年,采礦和制造業一向被認為是金屬污染的關頭來歷。但各大洲的重金屬來歷存在較著差別,非洲以燒毀物排放和巖石風化為本家兒;亞洲和南美洲以采礦和制造業以及巖石風化為本家兒;海說神聊美洲以化肥和農藥的利用為本家兒;歐洲則是采礦和制造業、廢料排放和巖石風化占本家兒導地位[3]。
被重金屬污染的泥土也在全球變得遍及,發展在這些泥土上的植物表示出發展、機能和產量的下降[4]。在工業工場密度高的地域或交通忙碌的道路四周蒔植蔬菜,會使作物受到嚴重的重金屬污染。用廢水澆灌農田也會使農田受到重金屬的嚴重污染,從而使那邊蒔植的蔬菜堆集重金屬[5]。
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重金屬還可以經由過程冶煉廠、燃煤工場、垃圾焚燒廠和采礦廠的排放物、煙草煙霧以及舊房子的油漆和管道進入空氣。以煙草煙霧中的重金屬為例,重金屬可以從煙草中傳遞到煙霧和煙霧的固結物中。鉛和鎘是卷煙煙霧中排出的兩種重金屬。在風行病學研究中,鉛和鎘別離與包羅腎癌和肺癌在內的人類癌癥有關。固然濾嘴可以去除此中的一部門,但情況煙氣污染本家兒如果經由過程抽煙者呼出的煙氣和燃燒時發生的側流煙氣來實現的。不抽煙的人吸入的側煙中可能含有高濃度的重金屬,被動抽煙的過程會導致重金屬沉積在肺組織深處[6]。
攝入、吸入或皮膚接觸都可能讓有害重金屬進入體內。少量的重金屬會隨尿液排出體外,剩下的大大都重金屬會附著儲蓄積累在各類組織以及骨骼和血液中。持久接觸重金屬會影響中樞神經功能,導致精力障礙,損害血液當作分,并可能損害肺、肝、腎和其他主要器官,激發多種疾病[7]。尤其是對兒童和未出生的嬰兒,重金屬的風險尤其惡劣:嬰幼兒身體快速發育,會受到重金屬毒素的干擾,導致發展問題、進修堅苦、記憶障礙、神經系統毀傷和行為問題,如注重力缺陷多動癥或多動癥,過度表露則會導致不成逆的腦毀傷[8]。
舌尖上的重金屬
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一項對澳大利亞人經常食用的253種食物和飲猜中金屬含量的調查成果讓人喜憂各半。研究人員按照本地兒童典型飲食的調查來選擇食物,并從連鎖超市采辦食物和飲料。他們闡發了每個樣本中的13種金屬:鋁、砷、鎘、鈷、銅、汞、鉛、錳、鎳、硒、錫、鈾和鋅。成果發現,大大都食物的金屬含量都在平安接觸的規模內,但鎘、鎳和錳含量可能會高于保舉程度[9]。
2018年《消費者陳述》(Consumer Reports) 對美國多個品牌的包裝食物進行了測試,發現每種產物都至少可以檢測到一種重金屬的存在。文中指出,食用這些食物并紛歧定會導致孩子呈現健康問題,但可能會增添這種風險[10]。2019年,健康寶寶光亮將來(HBBF)組織發布了一份兒童飲食中重金屬含量的陳述。該組織查看了美國61個品牌的168種產物,測量了每種產物樣品中砷、鎘、鉛和汞的含量。研究共測試了13類食物,包羅嬰兒麥片、生果、蔬菜、果汁以及諸如泡芙之類的零食。成果發現,95%顛末檢測的嬰兒食物含有有毒化學物質,這些化學物質會降低嬰兒的智商,此中包羅砷和鉛。這項新的檢測成果撐持了《消費者陳述》此前對嬰幼兒食物平安性的研究。嬰幼兒是最輕易呈現與重金屬有關的健康問題的人群。在檢測的7種大米成品中,有4種產物的砷含量跨越了美國食物藥物監視辦理局(FDA)提出的百萬分之一的上限。果汁、胡蘿卜和紅薯也經常被高濃度的重金屬污染[8]。
HBBF的陳述提出了人類面對的挑戰,并強調了采納更多步履解決這一問題的需要性。該陳述記實了可檢測到的鉛、鎘和無機砷的含量,這些物質存在于貿易嬰兒食物以及其他兒童經常食用的食物中。陳述指出,因為這些元素在很多食物中都很常見,家長們甚至無法經由過程選擇有機食物或從商鋪采辦大品牌產物,亦或是便宜嬰兒輔食來避免這些接觸。
重金屬的“平安劑量”
重金屬對健康影響的嚴重水平與每種特定污染物的類型和化學形式有關,也取決于表露時候和劑量。
2018年,《柳葉刀》(The Lancet)發文稱,長時候低程度鉛表露引起的心臟病和缺血性心臟病是每年41.2萬美國人滅亡的本家兒要原因。鉛會對多種器官發生毒性,此前的研究認為,相對較低含量的接觸是平安的,但這項研究對“鉛這樣的特定毒物存在‘平安程度’的假設”提出了質疑。研究發現,即便血鉛濃度低于5μg/dL,心血管疾病滅亡率的風險也會增添,這個濃度大大低于之前研究中提到的血鉛濃度低于10μg/ dL會對心血管發生晦氣影響的閾值。所以文章作者認為,人體對特定毒物(如鉛、煙草和空氣微粒)有平安閾值的假設正在慢慢地“消逝”[11]。
另一個值得存眷的問題是:任何一種食物中的重金屬含量可能都很低,但因為重金屬在食物和情況中無處不在,并且它們往往會在體內儲蓄積累,所以微量的重金屬含量可能會增添,最終達到危險人體的閾值。
水俁病 | 尤金·史姑娘拍攝
要切確追蹤特定重金屬對人體造當作危險的含量也并非是垂手可得的工作。某種水平上是因為專家們很難就什么是這些元素的平安數目告竣一致。例如在美國的尺度中,美國國度情況庇護署(EPA)認為飲用水中的砷含量為十億分之十是可以接管的,而美國食物藥品監視辦理局(FDA)則考慮將食物中的砷含量定為十億分之一。2016年,FDA曾提議將嬰兒米粉中的無機砷含量限制在百萬分之一,2013年又提議將蘋果汁中的無機砷含量限制在十億分之十,即聯邦飲用水砷含量尺度,但兩項限制都沒有最終敲定。
重金屬已經被人類利用了數千年。固然人們早就知道重金屬對健康的若干晦氣影響,但我們與重金屬的接觸仍在繼續,活著界某些地域,出格是在較不發財國度,這種接觸甚至還在增添。不庇護人類健康和情況的工業成長都是不成持續的,從久遠看必將導致經濟的解體。然而,污染企業或許會封閉,可是情況污染給人帶來的危險卻無法跟著工場的封閉而抹去,尤其是患病兒童,疾病帶來的疾苦和滅亡的威脅會跟隨他們平生。
參考文獻
[1] Joseph R. McConnell, Andrew I. Wilson, Andreas Stohl, et al. Lead pollution recorded in Greenland ice indicates European emissions tracked plagues, wars, and imperial expansion during antiquity[J]. PNAS, 2018, https://doi.org/10.1073/pnas.1721818115.
[2] https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/heavy-metal .
[3] Li Youzhi; Zhou Qiaoqiao; Ren Bo; et al. Trends and Health Risks of Dissolved Heavy Metal Pollution in Global River and Lake Water from 1970 to 2017[J]. Rev Environ Contam Toxicol ; 251: 1-24, 2020.
[4]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412018327971 .
[5] Aneta Zwolak, Magdalena Sarzyńska, Ewa Szpyrka, et al. Sources of Soil Pollution by Heavy Metals and Their Accumulation in Vegetables: a Review[J]. Water, Air, & Soil Pollution volume 230, Article number: 164 (2019).
[6] Chanda Siddoo-Atwal. A Role for Heavy Metal Toxicity and Air Pollution in Respiratory Tract Cancers[J]. 2019, DOI: 10.5772/intechopen.90092.
[7]https://www.intechopen.com/books/poisoning-in-the-modern-world-new-tricks-for-an-old-dog-/mechanism-and-health-effects-of-heavy-metal-toxicity-in-humans .
[8]What’s in my baby’s food?. https://www.healthybabyfood.org/sites/healthybabyfoods.org/files/2020-04/BabyFoodReport_ENGLISH_R6.pdf
[9]https://medicalxpress.com/news/2014-11-metals-local-groceries-impact-kids.html .
[10]https://www.consumerreports.org/food-safety/heavy-metals-in-baby-food/ .
[11] Bruce P Lanphear, Stephen Rauch, Peggy Auinger, et al. Low-level lead exposure and mortality in US adults: a population-based cohort study[J]. The Lancet, 2018, 3(4): 177-184.
撰文 | 祝葉華
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