1、第二讲第二讲土壤污染与环境健康土壤污染与环境健康-重金属重金属浙江大学环资学院资源科学系浙江大学环资学院资源科学系从从“土壤土壤”说起说起话说土壤话说土壤土壤定义土壤定义 土壤是指覆盖于地土壤是指覆盖于地球陆地表面，具有球陆地表面，具有肥力特征的，能够肥力特征的，能够生长绿色植物的疏生长绿色植物的疏松物质层。松物质层。土壤的重要性土壤的重要性是农业最基本的生产资料是农业最基本的生产资料 在人类赖以生存的物质生活中，人类消耗在人类赖以生存的物质生活中，人类消耗的约的约80%以上的热量，以上的热量，75%以上的蛋白质以上的蛋白质和大部分的纤维都直接来源自土壤。和大部分的纤维都直接来源自土壤。 土壤
2、土壤 植物性生产植物性生产 动物性生产动物性生产民以食为天，食以土为本民以食为天，食以土为本!土壤的重要性土壤的重要性是最珍贵的自然资源是最珍贵的自然资源 土壤资源的再生性与质量的可变性土壤资源的再生性与质量的可变性 治之得宜，地力常新治之得宜，地力常新 土壤资源数量的有限性土壤资源数量的有限性 土壤资源的破坏土壤资源的破坏=吃祖宗的饭，断子孙的路吃祖宗的饭，断子孙的路 土壤资源空间分布上的固定性土壤资源空间分布上的固定性 土壤具有地带性分布规律土壤具有地带性分布规律主讲内容主讲内容 土壤污染的概念、现状、特点和危害土壤污染的概念、现状、特点和危害 土壤污染物的来源、类型土壤污染物的来源、类型
3、 土壤典型重金属污染土壤典型重金属污染 污染土壤的植物修复污染土壤的植物修复第一节第一节土壤污染的概念、现状、特点及危害土壤污染的概念、现状、特点及危害土壤是由固体、液土壤是由固体、液体和气体三相共同体和气体三相共同组成的多相体系。组成的多相体系。土壤的组成土壤的组成一、土壤退化一、土壤退化 (Soil Degradation) 土壤退化(Soil degradation) 是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的) 甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退
4、化过程，是土地退化的核心部分。 土壤质量(Soil quality) 是指土壤的生产力状态或健康(Health) 状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力 (肥力质量，健康质量和环境质量)。 土壤退化主要类型土壤荒漠化土壤荒漠化红红 壤壤 水水 土土 流流 失失四川盆地山地侵蚀四川盆地山地侵蚀十年九荒的盐碱窝十年九荒的盐碱窝土壤次生盐渍化土壤次生盐渍化 Soil secondary salinization我国土壤退化面积广，强度大，类型多我国土壤退化面积广，强度大，类型多全国总水土流失面积：全国总水土流失面积： 1.5 亿公顷，几乎亿公顷，几乎 1/6
5、国土；国土；荒漠化面积：荒漠化面积： 262 万平方公里，占国土万平方公里，占国土 27.3%草地退化面积：草地退化面积： 8700 万公顷，占全部草地万公顷，占全部草地 30% ；全国受污染农田全国受污染农田 2000万公顷。万公顷。西部荒漠化西部荒漠化东部肥力东部肥力退化退化西南石质化西南石质化华北、东北华北、东北盐碱化盐碱化黄土高原黄土高原水土流失水土流失长江长江第二黄河第二黄河十八亿亩耕地十八亿亩耕地“红线红线” 土地人口粮食 世界粮农组织认为，一个国家人均粮食年占有量达世界粮农组织认为，一个国家人均粮食年占有量达400kg 为安全，低于为安全，低于400 kg 可能会危及粮食安全。根
6、据估计，我国人可能会危及粮食安全。根据估计，我国人均拥有粮食均拥有粮食400 kg为安全，人均拥有粮食为安全，人均拥有粮食370 kg 为基本安全。为基本安全。 1995年以来，连续年以来，连续4年粮食产量在年粮食产量在5亿亿t左右，人均占有量左右，人均占有量达达400 kg 。 按照现有人口估计，我国粮食的消费量为按照现有人口估计，我国粮食的消费量为4.8-4.9亿亿t。从。从1999年以来，我国连续年以来，我国连续4年粮食减产，平均粮食产量为年粮食减产，平均粮食产量为4550亿亿kg，每年粮食缺口在，每年粮食缺口在200-350亿亿kg之间。之间。 粗略按我国年粮食消费量为粗略按我国年粮食
7、消费量为5亿亿t估计，如果粮食缺口估计，如果粮食缺口10%，就是就是5000万万t。而全世界可以提供的商品粮仅。而全世界可以提供的商品粮仅2亿亿t。显然，这些。显然，这些粮食并不可能都卖给我们。那么，谁来养活粮食并不可能都卖给我们。那么，谁来养活13亿人口的中国？亿人口的中国？中国粮食安全的现状中国粮食安全的现状世界粮食短缺分布世界粮食短缺分布 二、二、 土壤污染土壤污染土壤污染土壤污染(Soil pollution or soil contamination) 人为活动产生的污染物进入人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化，并进而造成农作物
8、壤质量恶化，并进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象，中某些指标超过国家标准的现象，称为土壤污染。称为土壤污染。土壤污染土壤污染(Soil pollution or soil contamination) 当进入土壤的污染物质量和速度超过当进入土壤的污染物质量和速度超过土壤能承受的容量和净化速度时，就破坏土壤能承受的容量和净化速度时，就破坏了土壤环境的自然动态平衡，使污染物的了土壤环境的自然动态平衡，使污染物的积累逐渐占据优势，引起土壤的组成、结积累逐渐占据优势，引起土壤的组成、结构、性状改变，功能失调，质量下降，导构、性状改变，功能失调，质量下降，导致土壤环境污染。致土壤环境污染。 土壤
9、污染的特点土壤污染的特点 隐蔽性和滞后性隐蔽性和滞后性：从开始受污染到导致后果，是长时间间接、从开始受污染到导致后果，是长时间间接、逐步、积累的隐蔽过程；逐步、积累的隐蔽过程；它往往要通过它往往要通过对土壤样品进行分析化对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的才能确定。土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。时间。 不可逆性和长期性：不可逆性和长期性：重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学
10、物质的污染也需要较长的时间才能降转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。因此，治理污染土壤通常成解。因此，治理污染土壤通常成 本较高，治理周期较长本较高，治理周期较长 。 累积性和累积性和地域性：地域性：染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。使土壤污染具有很强的地域性。 重金属污染的耕地面积近重金属污染的耕地面积近20002000万公顷，约占耕地万公顷，约占耕地总面积的总面积的1/51/5。 受矿区污染土
11、地达受矿区污染土地达200200万公顷万公顷 石油污染土地约石油污染土地约500500万公顷万公顷 固体废弃物堆放污染约固体废弃物堆放污染约5 5万公顷万公顷 “工业三废工业三废”污染耕地近污染耕地近10001000万公顷万公顷 污水灌溉的农田面积达污水灌溉的农田面积达330330多万公顷。多万公顷。 我国土壤污染现状我国土壤污染现状-问题日趋严重问题日趋严重 国 家 需 求土壤污染与修复研究土壤污染与修复研究 是中国进入是中国进入WTO、保证农产品安全、推动农村生态环境、保证农产品安全、推动农村生态环境保护和全面建设小康社会的国家战略需求。保护和全面建设小康社会的国家战略需求。 土壤污染的危
12、害土壤污染的危害 严重的经济损失严重的经济损失：农产品重金属污染，农产品重金属污染，2000年达年达320亿元；水污染亿元；水污染占占GDP的的0.5-1.3% 农产品污染超标、品质不断下降农产品污染超标、品质不断下降：镉米镉米 大气环境的次生污染大气环境的次生污染：汞汞 水体富营养化并成为水体污染的祸患水体富营养化并成为水体污染的祸患：我国年产化肥：我国年产化肥超过超过300万吨，使用量是世界平均水平的万吨，使用量是世界平均水平的2.5倍倍 成为农业生态安全的克星成为农业生态安全的克星：农药施用量大，利用率低农药施用量大，利用率低污染物污染物生物净生物净化区域化区域人类农药 重金属 硝酸盐土
13、壤-作物系统的功能农用化学物质土壤污染对人体健康的影响土壤污染对人体健康的影响1、有机物 对人体影响较大的主要有化学农药以及酚、苯并芘与油类等，通过食物链进人人体，危害人体健康，且具有“三致”作用和不可逆性。 2000年全国发生150余起重大食物中毒事件，中毒6237人，死亡135人，在中毒死亡者中有很大一部分是由于使用了国家明令禁止生产和使用的甲胺磷、双氟磷、氟乙酰胺、毒鼠强、盐酸克伦特罗等农药和兽药引起。 土壤污染对人体健康的影响土壤污染对人体健康的影响2、硝酸盐和亚硝酸盐 硝酸盐含量过高会在人体内还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐与人体次级胺结合形成亚硝胺具有致癌作用。硝酸盐是食品中一种潜在的毒物
14、，为了控制这种污染，FAO/WHO/UN的食品添加剂专家委员会设置的ADI值为3.7mg/d/kgW，亚硝酸盐的ADI值为0.06 mg/d/kgW 3、重金属 重金属能引起急或慢性中毒，抑制酶的活性，破坏正常的生物化学反应，如Cu和V具有抗生殖作用，Pb和Hg能影响胚胎正常发育，Pb 对儿童有很强的神经毒性等4、生物污染 被病原体污染的土壤能传播伤寒、副伤寒、痢疾、SARS、病毒性肝炎、Ebola病毒等传染病，而这些传染病的病原体随病人和带菌者的粪便及其衣物、器皿的洗涤水污染土壤，再通过雨水的冲刷和渗透，病原体又被带进地面水或地下水中，进而引起这些疾病的暴发流行。5、放射性核素 核素进入土壤
15、后，能在土壤中累积，进而对人体形成潜在威胁。由核裂变产生的放射性核素如Sr（锶）和 Cs（铯）尤为重要土壤对 Cs的吸附性较强，也能在植物体内积累，导致高浓度的放射性 Cs进入人体，对人体造成损伤。土壤污染对人体健康的影响土壤污染对人体健康的影响 农贸市场农产品污染超标事例农贸市场农产品污染超标事例 年年 份份 地地 区区 农产品农产品 监测项目监测项目 超标超标(%) 2000 14省会省会 蔬菜蔬菜 /水果水果 农药农药 31.2 (春节春节) 重金属重金属 23.5 亚硝酸盐亚硝酸盐 12.2 2000 11省会省会 蔬菜蔬菜 /水果水果 17种农药种农药 25.8 2000 四大城市四
16、大城市 蔬菜蔬菜 /水果水果 农药农药 44.8 1999 24省市省市 粮食等粮食等 铅铅/镉镉/汞汞/砷砷/铜等铜等 18.5 1998 西安西安/南京南京 蔬菜蔬菜 重金属（铅重金属（铅/汞）汞） 48.1/75.4 1998 沈阳沈阳 蔬菜蔬菜 重金属（镉等）重金属（镉等） 82.2 1995 安徽安徽 蔬菜蔬菜 重金属重金属(镉等镉等) 17.9 农药农药 26.846.5 污污 染染 危危 害害 事事 例例 年年 份份 事事 例例 地地 区区 2000 污灌区人群胃癌死亡率高污灌区人群胃癌死亡率高6倍倍 沈沈 阳阳 胃病发病率高胃病发病率高10倍、肝肿大高倍、肝肿大高5倍倍 199
17、2-1996 农药急性中毒农药急性中毒24.7万例，死亡万例，死亡2.46万人万人 全全 国国 1999 重金属等污染农产品总量重金属等污染农产品总量649万吨万吨 24个省市个省市 损失损失128亿亿/年年 1995-1996 农药危害农药危害2000余起余起,损失近损失近5亿亿 16省省 1995-1996 农药药害损失近农药药害损失近5亿亿 其它地区其它地区 1995 绿磺隆污染水稻绿磺隆污染水稻 267hm2绝收绝收 沈沈 阳阳第二节第二节土壤污染物类型及来源土壤污染物类型及来源按污染物的特性分按污染物的特性分 化学污染物化学污染物：重金属、硫化物、氟化物、重金属、硫化物、氟化物、农药
18、等农药等 生物类污染物生物类污染物：病原微生物、寄生虫病原微生物、寄生虫 放射性污染物：放射性污染物：主要是主要是90锶、锶、137铯等铯等按污染物的性质分按污染物的性质分 无机污染物无机污染物：重金属：重金属(汞、镐、铅、铬、铜、锌、镍，以汞、镐、铅、铬、铜、锌、镍，以及类金属砷、硒等及类金属砷、硒等)、放射性元素、放射性元素(90锶、锶、137铯等铯等)、氟、酸、氟、酸、碱、盐等。其中尤以重金属和放射性物质的污染危害最为碱、盐等。其中尤以重金属和放射性物质的污染危害最为严重，因为这些污染物都是具有潜在威胁的，而且一旦污严重，因为这些污染物都是具有潜在威胁的，而且一旦污染了土壤，就难以彻底消
19、除，并较易被植物吸收，通过食染了土壤，就难以彻底消除，并较易被植物吸收，通过食物链而进人人体，危及人类的健康。物链而进人人体，危及人类的健康。 有机污染物：有机污染物：人工合成的有机农药、酚类物质、氰化物、人工合成的有机农药、酚类物质、氰化物、石油、多环芳烃、洗涤剂，以及有害微生物、高浓度耗氧石油、多环芳烃、洗涤剂，以及有害微生物、高浓度耗氧有机物等。其中尤以有机氯农药、有机汞制剂、多环芳烃有机物等。其中尤以有机氯农药、有机汞制剂、多环芳烃等性质稳定不易分解的有机物，在土壤环境中易累积，造等性质稳定不易分解的有机物，在土壤环境中易累积，造成污染危害。成污染危害。土壤环境中的主要污染物土壤环境中
20、的主要污染物土壤环境中的主要污染物土壤环境中的主要污染物土壤污染物的来源土壤污染物的来源 天然污染源天然污染源：矿物风化后自然扩散，火山爆发矿物风化后自然扩散，火山爆发后降落的火山灰等后降落的火山灰等 人为污染源人为污染源：不合理地使用农药、化肥，污水不合理地使用农药、化肥，污水灌溉，使用不符合标准的污泥，城市垃圾及工灌溉，使用不符合标准的污泥，城市垃圾及工业废渣等，固体废物随意堆放或填埋，以及大业废渣等，固体废物随意堆放或填埋，以及大气沉降物等。气沉降物等。 分类：农业生产活动、废弃物的处理场所、二分类：农业生产活动、废弃物的处理场所、二次污染（如大气沉降等）；工业、农业和生物次污染（如大气
21、沉降等）；工业、农业和生物2 2、土壤污染源（人为）、土壤污染源（人为） （1）污水灌溉对土壤的污染 生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，一般有增产效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉，会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染；石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。 2 2、土壤污染源、土壤污染源 （2）大气污染对土壤的污染 大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气，它
22、的污染面大，会对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类：气体污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等；气溶胶污染，如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾，雾气等液体粒子，它们通过沉降或降水进入土壤，造成污染。例如，有色金属冶炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属，对附近的土壤造成污染；生产磷肥、氟化物的工厂会对附近的土壤造成粉尘污染和氟污染。 （3）化肥对土壤的污染 施用化肥是农业增产的重要措施，但不合理的使用，也会引起土壤污染。长期大量使用氮肥，会破坏土壤结构，造成土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量。过量地使用硝态氮肥，会使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧
23、的输送，使其患病，严重的导致死亡。2、土壤污染源、土壤污染源（4）农药对土壤的影响 农药能防治病、虫、草害，如果使用得当，可保证作物的增产，但它是一类危害性很大的土壤污染物，施用不当，会引起土壤污染。 喷施于作物体上的农药（粉剂、水剂、乳液等），除部分被植物吸收或逸入大气外，约有一半左右散落于农田，这一部分农药与直接施用于田间的农药（如拌种消毒剂、地下害虫熏蒸剂和杀虫剂等）构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。此外，农药在杀虫、防病的同时，也使有益于农业的微生物、昆虫、鸟类遭到伤害，破坏了生态系统，使农作物遭受
24、间接损失。2、土壤污染源、土壤污染源 （5）固体废物对土壤的污染 工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如，各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用，如果管理、回收不善，大量残膜碎片散落田间，会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发，也不易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物。2、土壤污染源、土壤污染源第三节第三节土壤典型重金属污染物与人体健康土壤典型重金属污染物与人体健康 一、我国土壤重金属污染现状一、我国土壤重金属污染现状随着工业化、城市化、集约化农业的快速发展，随着工业化、城市化、集约化农业的快速发展，土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染日益严重。 20
25、002000万公顷万公顷污水灌溉污水灌溉大气污染颗粒沉降大气污染颗粒沉降 三废三废”排放排放 城市污泥和垃圾、有机肥城市污泥和垃圾、有机肥料料 我国土壤重金属污染现状我国土壤重金属污染现状 重金属污染面积超过重金属污染面积超过20002000万公顷万公顷 农产品污染加剧，安全问题突显农产品污染加剧，安全问题突显 重金属污染事件频发重金属污染事件频发沈抚污灌区沈抚污灌区浙江富阳浙江富阳2006年甘肃徽县铅中毒事件年甘肃徽县铅中毒事件污染土壤修复刻不容缓！污染土壤修复刻不容缓！大批土壤基本丧失生产力大批土壤基本丧失生产力农产品污染普遍，危害人体健康农产品污染普遍，危害人体健康农产品出口退货、索赔事
26、件多发，影响出口创汇农产品出口退货、索赔事件多发，影响出口创汇突发性公共事件频繁，影响社会稳定突发性公共事件频繁，影响社会稳定2009年湖南浏阳镉污染事件年湖南浏阳镉污染事件大批土地荒废大批土地荒废 农产品污染严重农产品污染严重重金属污染事件频发重金属污染事件频发土壤重金属污染特点：土壤重金属污染特点：隐蔽性隐蔽性复杂性复杂性长期性长期性不可逆性不可逆性浙江省的浙江省的土壤污染土壤污染状况状况 浙江省作为国内民营企业高度发达的经济强省，经济发展过浙江省作为国内民营企业高度发达的经济强省，经济发展过程中伴随着大量的重金属污染。如程中伴随着大量的重金属污染。如: 富阳等县市富阳等县市，因为，因为Z
27、n、Cd、Cu等重金属污染使等重金属污染使作物绝收作物绝收; 杭州、宁波蔬菜地杭州、宁波蔬菜地土壤重金属污染面积土壤重金属污染面积: 2/3；全省矿产；全省矿产735处处。其中，锌矿。其中，锌矿59处。矿区周围土壤污染严重处。矿区周围土壤污染严重, 省内唯一大型铅锌省内唯一大型铅锌矿黄岩五部铅锌矿因环境污染已经停产矿黄岩五部铅锌矿因环境污染已经停产; 台州台州正逐渐成为中国最正逐渐成为中国最大的洋电子垃圾场。大的洋电子垃圾场。重金属污染使作物绝收重金属污染使作物绝收洋电子垃圾随处可见洋电子垃圾随处可见耕地土壤重金属污染面积扩大，工业企业场耕地土壤重金属污染面积扩大，工业企业场地和矿区及周边土壤
28、重金属污染日益加剧；地和矿区及周边土壤重金属污染日益加剧；土壤中新型重金属污染渐现；土壤中新型重金属污染渐现；土壤重金属污染流域性态势凸显；土壤重金属污染流域性态势凸显；高背景区土壤重金属叠加、复合污染突出。高背景区土壤重金属叠加、复合污染突出。我国土壤重金属污染新趋势：我国土壤重金属污染新趋势：赵其国院士：赵其国院士： 我国土壤污染已表现出多源、复合、量大、面广、我国土壤污染已表现出多源、复合、量大、面广、持久、毒害的现代环境污染特征，正从常量污染物转持久、毒害的现代环境污染特征，正从常量污染物转向微量持久性毒害污染物，在经济快速发展地区尤其向微量持久性毒害污染物，在经济快速发展地区尤其如此
29、。我国土壤污染退化的总体现状已从局部蔓延到如此。我国土壤污染退化的总体现状已从局部蔓延到区域，从城市郊区延伸到乡村，从单一污染扩展到复区域，从城市郊区延伸到乡村，从单一污染扩展到复合污染，从有毒有害污染发展至有毒有害污染与氮、合污染，从有毒有害污染发展至有毒有害污染与氮、磷营养污染的交叉，形成点源与面源污染共存，生活磷营养污染的交叉，形成点源与面源污染共存，生活污染、农业污染和工业污染叠加、各种新旧污染与二污染、农业污染和工业污染叠加、各种新旧污染与二次污染相互复合或混合的态势。次污染相互复合或混合的态势。二、土壤典型重金属污染物与人体健康二、土壤典型重金属污染物与人体健康土壤汞污染 汞（水银
30、），汞（水银），常温状态下以液态存在常温状态下以液态存在，银白，银白色，常温下即能蒸发；色，常温下即能蒸发； 汞是有毒金属，易挥发到空气中，温度愈高，汞是有毒金属，易挥发到空气中，温度愈高，挥发愈快；空气汞饱和浓度为挥发愈快；空气汞饱和浓度为15mg/m3 ( 20)； 自然界中汞存在形式：金属汞、无机汞和有自然界中汞存在形式：金属汞、无机汞和有机汞；机汞； 汞化合物（无机汞和有机汞）是环境中汞存汞化合物（无机汞和有机汞）是环境中汞存在的主要形态；在的主要形态； 金属汞：不溶于水，能溶于类脂质，易溶于金属汞：不溶于水，能溶于类脂质，易溶于硝酸及硫酸，不与碱液反应；硝酸及硫酸，不与碱液反应；汞的
31、化学特性汞的化学特性 常见无机汞化合物常见无机汞化合物：硝酸汞：硝酸汞(Hg(NO3)2)、升汞、升汞(HgCl2)、甘汞、甘汞(HgCl)、溴化汞、溴化汞(HgBr2)、砷酸汞、砷酸汞(HgAsO4)、硫化汞、硫化汞(HgS)、硫酸汞硫酸汞(HgSO4)、氧化汞、氧化汞(HgO)、氰化汞、氰化汞(Hg(CN)2)等，常用等，常用于汞化合物的合成，或作为催化剂、颜料、涂料等；有的还于汞化合物的合成，或作为催化剂、颜料、涂料等；有的还作为药物，口服、过量吸入其粉尘及皮肤涂布时均可引起中作为药物，口服、过量吸入其粉尘及皮肤涂布时均可引起中毒。在以上无机汞化合物中，毒。在以上无机汞化合物中，升汞为主
32、要存在形式升汞为主要存在形式； 汞可与烷基、烯基、炔烃基、芳基、有机酸残基结合，生成汞可与烷基、烯基、炔烃基、芳基、有机酸残基结合，生成有机汞化合物有机汞化合物；有机汞化合物均为脂溶性，也有不同程度的；有机汞化合物均为脂溶性，也有不同程度的水溶性和挥发性；水溶性和挥发性； 甲基汞是有机汞最为主要的存在形式甲基汞是有机汞最为主要的存在形式；此外，还有二甲基汞；此外，还有二甲基汞和苯基汞等。和苯基汞等。土壤中的汞土壤中的汞 地面上活动的汞，主要来源于火成岩，汞平均含量地面上活动的汞，主要来源于火成岩，汞平均含量0.1mg/kg； 不同地区和不同类型的土壤，汞含量有一定差异；不同地区和不同类型的土壤
33、，汞含量有一定差异； 美国土壤，汞平均值美国土壤，汞平均值0.071 mg/kg； 我国土壤，汞自然含量我国土壤，汞自然含量0.005-2.240 mg/kg（以浙江省红壤（以浙江省红壤汞含量最高）；汞含量最高）； 大多数土壤，汞含量大多数土壤，汞含量200g/L；发汞；发汞50g/g；尿汞尿汞2g/L； 汞在体内的分布汞在体内的分布 组织中汞分布：肾组织中汞分布：肾 肝肝 血液血液 脑脑 末梢神经末梢神经 中枢神经系统内汞分布：脑干中枢神经系统内汞分布：脑干 小脑小脑 大脑皮质大脑皮质 海马回；海马回；无机汞中毒症状无机汞中毒症状 无机汞化合物：汞的硫化物、氯化物、氧化物及其他汞盐无机汞化合
34、物：汞的硫化物、氯化物、氧化物及其他汞盐 急性中毒：急性中毒：造成腐蚀性气管炎、支气管炎、毛细支气管炎造成腐蚀性气管炎、支气管炎、毛细支气管炎和间质性肺炎；表现：剧烈咳嗽，呼吸急促，发热，伴有和间质性肺炎；表现：剧烈咳嗽，呼吸急促，发热，伴有神经系统症状，如头痛、头晕、多梦、失眠，还有口腔病神经系统症状，如头痛、头晕、多梦、失眠，还有口腔病变；变； 慢性中毒慢性中毒：主要是职业性汞接触者汞中毒；表现：口腔炎：主要是职业性汞接触者汞中毒；表现：口腔炎为早期症状之一，口中有金属味，牙龈肿胀出血，牙齿脱为早期症状之一，口中有金属味，牙龈肿胀出血，牙齿脱落，伴有酸痛、腹泻、神经衰弱、肌肉震颤等症状。落
35、，伴有酸痛、腹泻、神经衰弱、肌肉震颤等症状。汞蒸气中毒症状汞蒸气中毒症状 全身症状全身症状 有头痛、头昏、乏力、发热；有头痛、头昏、乏力、发热； 口腔及消化道症状口腔及消化道症状 口腔炎突出，表现齿龈红肿酸痛、糜口腔炎突出，表现齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻；呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻； 皮肤改变皮肤改变 部分患者皮肤可出现红色斑丘疹，以四肢及头部分患者皮肤可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多；少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳面部分布较多；少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳
36、嗽、胸痛、呼吸困难、紫绀等急性间质性肺炎的表现。嗽、胸痛、呼吸困难、紫绀等急性间质性肺炎的表现。有机汞中毒有机汞中毒 有机汞的主要形式有机汞的主要形式：甲基汞甲基汞(CH(CH3 3HgHg+ +) ) ，通常是由厌氧细菌在缺，通常是由厌氧细菌在缺氧情况下合成的，是汞的所有存在形式氧情况下合成的，是汞的所有存在形式元素汞、无机汞或有元素汞、无机汞或有机汞之中最具毒性的；机汞之中最具毒性的； 大部分蓄积在肝和肾，分布于脑组织的甲基汞约占大部分蓄积在肝和肾，分布于脑组织的甲基汞约占15%15%；但脑；但脑组织受损害先于其它各组织，组织受损害先于其它各组织， 主要损害部位为大脑皮层、小主要损害部位为
37、大脑皮层、小脑和末梢神经；甲基汞中毒主要为神经系统症状；脑和末梢神经；甲基汞中毒主要为神经系统症状； 甲基汞对人类健康的危害甲基汞对人类健康的危害 （1 1）生殖毒性）生殖毒性 （2 2）致畸作用）致畸作用 （3 3）对神经生长因子的影响）对神经生长因子的影响 （4 4）对神经递质的影晌）对神经递质的影晌水俣病（水俣病（I I）日本水俣湾地区日本水俣湾地区日本氮肥公司日本氮肥公司水俣病（水俣病（IIII） 水俣病是以脑损害为主要特征的疾病，因首先发现于日本水水俣病是以脑损害为主要特征的疾病，因首先发现于日本水俣湾地区而得名；俣湾地区而得名； 水俣是日本南部沿海水俣湾东部的一个市；水俣是日本南部
38、沿海水俣湾东部的一个市；19251925年，日本氮年，日本氮肥公司在这里建厂，后又开设了合成醋酸厂；肥公司在这里建厂，后又开设了合成醋酸厂；19491949年后，这年后，这个公司开始生产氯乙烯，年产量不断提高，个公司开始生产氯乙烯，年产量不断提高，19561956年超过年超过60006000吨；与此同时，工厂把没有经过任何处理的废水排放到水俣吨；与此同时，工厂把没有经过任何处理的废水排放到水俣湾中；湾中； 19531953年开始，水俣湾附近发现了一种奇怪的病；这种病症最年开始，水俣湾附近发现了一种奇怪的病；这种病症最初出现在猫身上，被称为初出现在猫身上，被称为“猫舞蹈症猫舞蹈症”；病猫步态不稳
39、，抽；病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫自杀猫”； 随后不久，发现了患这种病症的人；随后不久，发现了患这种病症的人； 患者由于中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履患者由于中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形；重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，手足变形；重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡；当时这种病由于病因不明而被叫做直至死亡；当时这种病由于病因不明而被叫做“怪病怪病”； 1959年年2月，熊
40、本大学正式开展流行病学调查；月，熊本大学正式开展流行病学调查； 他们从工厂排出的汞渔、水俣湾的鱼和贝类中，分离并提取他们从工厂排出的汞渔、水俣湾的鱼和贝类中，分离并提取出出氯化甲基汞结晶；氯化甲基汞结晶；用这种结晶和水俣湾的鱼贝类喂猫，结用这种结晶和水俣湾的鱼贝类喂猫，结果猫都出现果猫都出现“自杀自杀”症状；症状； 同时，对水俣病人尸体进行病理学检查，在显微镜下发现大同时，对水俣病人尸体进行病理学检查，在显微镜下发现大脑和小脑细胞的病理变化，脑和小脑细胞的病理变化，与氯化甲基汞中毒的猫病理变化与氯化甲基汞中毒的猫病理变化相同，这才彻底揭开了水俣病的秘密；相同，这才彻底揭开了水俣病的秘密；水中的
41、重金属污染物通过食物链被富集，浓度逐级加大水中的重金属污染物通过食物链被富集，浓度逐级加大日本的水俣病患者（日本的水俣病患者（I I）日本的水俣病患者（日本的水俣病患者（IIII）水俣病成因水俣病成因 水俣病是由于环境汞污染，通过食物链，在污染地区的人群中水俣病是由于环境汞污染，通过食物链，在污染地区的人群中发生的甲基汞中毒症；发生的甲基汞中毒症； 氯乙烯和醋酸乙烯在制造过程中，要使用氯乙烯和醋酸乙烯在制造过程中，要使用含汞催化剂，致使排含汞催化剂，致使排放的废水中含有大量的汞；放的废水中含有大量的汞； 废水排放到海湾后，汞在细菌作用下转化为废水排放到海湾后，汞在细菌作用下转化为甲基汞甲基汞，
42、经食物链，经食物链富集到鱼贝类体内，人或动物因食鱼而引起富集到鱼贝类体内，人或动物因食鱼而引起甲基汞中毒甲基汞中毒； 当时由于氮的持续生产，已使水俣湾甲基汞含量达到了足以毒当时由于氮的持续生产，已使水俣湾甲基汞含量达到了足以毒死日本全国人口死日本全国人口2 2次都有余的程度；水俣湾里的鱼贝类被甲基次都有余的程度；水俣湾里的鱼贝类被甲基汞污染了；汞污染了； 通过食物链，甲基汞进入人体，被肠胃吸收，侵害脑部和身体通过食物链，甲基汞进入人体，被肠胃吸收，侵害脑部和身体其他部分；进入脑部的甲基汞使脑萎缩，侵害神经细胞，破坏其他部分；进入脑部的甲基汞使脑萎缩，侵害神经细胞，破坏掌握身体平衡的小脑和知觉系
43、统；发生以掌握身体平衡的小脑和知觉系统；发生以中枢神经损伤为主的中枢神经损伤为主的慢性中毒死亡；慢性中毒死亡； 从从2020世纪世纪5050年代发现水俣病以来，到年代发现水俣病以来，到19821982年年1 1月，在月，在1010万人口万人口的水俣市患者已达的水俣市患者已达18091809人，表明人，表明环境甲基汞污染影响的深远环境甲基汞污染影响的深远和危害的严重和危害的严重； 水俣病的主要病理变化：水俣病的主要病理变化：大脑皮质细胞萎缩，严重者尚可侵大脑皮质细胞萎缩，严重者尚可侵犯小脑及脊髓犯小脑及脊髓； 甲基汞，易透过胎盘从母体转移给胎儿，致先天性水俣病；甲基汞，易透过胎盘从母体转移给胎儿
44、，致先天性水俣病；因胎盘转移，使胎儿产生严重胎儿性甲基汞中毒的事例，在因胎盘转移，使胎儿产生严重胎儿性甲基汞中毒的事例，在日本已有多起报道，生下来的婴儿多为白痴；婴儿会由于母日本已有多起报道，生下来的婴儿多为白痴；婴儿会由于母亲受感染而只能活亲受感染而只能活5-65-6年，而活下来的患者惨状难以描述，年，而活下来的患者惨状难以描述，至至今尚未找到有效的治疗方法。今尚未找到有效的治疗方法。水俣病典型症状的病例水俣病典型症状的病例 控制污染源，控制污染源，防止汞污染物的扩散防止汞污染物的扩散 操作人员应严格遵守生产操作规程，操作人员应严格遵守生产操作规程，定期体检；定期体检； 在生产中，应尽量少与
45、汞接触；如，用其他无毒或低毒物代替汞在生产中，应尽量少与汞接触；如，用其他无毒或低毒物代替汞（用乙醇、石油、甲苯等取代仪表中的汞、用热电阻温度计取代（用乙醇、石油、甲苯等取代仪表中的汞、用热电阻温度计取代汞温度计汞温度计 工厂的三废排放应符合国家有关规定，工厂的三废排放应符合国家有关规定，严格遵守含汞农严格遵守含汞农药的使用规定；药的使用规定； 按照食品卫生标准的有关规定，按照食品卫生标准的有关规定，监督检查鱼类、蔬菜类监督检查鱼类、蔬菜类、肉类等的汞含量；、肉类等的汞含量； 鱼类是人类从食物中摄取汞的主要来源；饮食要保鱼类是人类从食物中摄取汞的主要来源；饮食要保持均衡，避免因偏食而摄取过多污
46、染物。持均衡，避免因偏食而摄取过多污染物。汞中毒预防汞中毒预防 品品 种种指标（以指标（以Hg计计),mg/kg粮食（成品粮）粮食（成品粮）0.02薯类（土豆、白薯）、蔬菜、水果薯类（土豆、白薯）、蔬菜、水果 0.01牛乳牛乳 0.01乳制品乳制品 按牛乳折算按牛乳折算肉、蛋（去壳）肉、蛋（去壳）0.05蛋制品蛋制品 按蛋折算按蛋折算鱼鱼 0.3,其中甲基汞其中甲基汞0.2其他水产食品其他水产食品 参照鱼的标准参照鱼的标准我国食品中汞允许限量标准及鱼中甲基汞我国食品中汞允许限量标准及鱼中甲基汞允许限量标准允许限量标准 本标准规定了食品中汞允许限量标准及鱼中甲基汞允许限量本标准规定了食品中汞允许
47、限量标准及鱼中甲基汞允许限量标准，适用于粮食、薯类、蔬菜、水果、肉类、鱼类、蛋及蛋制标准，适用于粮食、薯类、蔬菜、水果、肉类、鱼类、蛋及蛋制品、乳及乳制品及其他水产品。其中引用标准为品、乳及乳制品及其他水产品。其中引用标准为GB 5009.17食品食品中汞的测定方法。中汞的测定方法。 土壤镉污染 在岩石圈中平均值为在岩石圈中平均值为0.2 mg/kg。在岩石中镉的浓度变化范围。在岩石中镉的浓度变化范围是是0.1 到到11 mg/kg； 在农业土壤中，镉在土壤溶液中的浓度很少超过在农业土壤中，镉在土壤溶液中的浓度很少超过10 mg/L； 正常土壤正常土壤Cd含量：含量：0.05-0.2mg/kg
48、；因土壤类型及区域不同而；因土壤类型及区域不同而异，受母质、风化强度、人类活动等因素影响；异，受母质、风化强度、人类活动等因素影响； 据我国据我国41个土类调查，个土类调查， Cd含量：含量：0.017-0.332mg/kg； 其中，石灰土，其中，石灰土，Cd含量最高：含量最高：0.332； 其次，绿洲土、水稻土和高山漠土：其次，绿洲土、水稻土和高山漠土：0.1； 栗钙土、灰色森林土、砖红壤、赤红壤和红壤较低：栗钙土、灰色森林土、砖红壤、赤红壤和红壤较低：0.06；土壤中的镉土壤中的镉Bowen估计地壳中平均幅浓度为1.110-3，地质层中镉含量范围为510-8-2.1910-4。镉的吸收分布
49、镉的吸收分布 吸收部位吸收部位：呼吸道和消化道（主）、皮肤（量甚微）；呼吸道和消化道（主）、皮肤（量甚微）； 吸收率：吸收率：人体消化道镉吸收率人体消化道镉吸收率1-6%，呼吸道吸收率，呼吸道吸收率25-40%；人体对空气源的镉污染比饮食源的镉污染更为敏人体对空气源的镉污染比饮食源的镉污染更为敏感；感； 生产环境中的生产环境中的镉尘及镉烟镉尘及镉烟，经呼吸道进入人体，肺吸收，经呼吸道进入人体，肺吸收率率25-40%； 分布：分布：镉在人体主要贮存于肝和肾中，约占全身镉总量镉在人体主要贮存于肝和肾中，约占全身镉总量的的1/22/3。肾皮质的浓度最高，比人体中镉的平均浓度。肾皮质的浓度最高，比人体
50、中镉的平均浓度高高100倍左右。肺、胰、甲状腺、膀胱、睾丸、肌肉和脂倍左右。肺、胰、甲状腺、膀胱、睾丸、肌肉和脂肪等脏器和组织中的镉浓度中等，骨组织次之，脑组织肪等脏器和组织中的镉浓度中等，骨组织次之，脑组织中最低。中最低。 镉对人体的危害镉对人体的危害 （1） 急性中毒急性中毒 经口摄入镉引起的急性中毒与食物中毒极相似经口摄入镉引起的急性中毒与食物中毒极相似，进食后数十分钟至数小时可以发病，出现流涎、恶心、呕，进食后数十分钟至数小时可以发病，出现流涎、恶心、呕吐等消化道症状，通常约经吐等消化道症状，通常约经7小时开始恢复，小时开始恢复，24小时完全恢复小时完全恢复。但严重者可致死亡。镉中毒最
