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镉污染对人体的影响

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浏览:- 发布日期:2020-05-07 14:41:09【

什么是镉?

镉是其元素形式软,银白色金属。它通常不作为纯金属存在于环境中,而通常作为锌、铅和铜矿中的复合氧化物、硫化物和碳酸盐存在。

镉不是人体使用的元素,它是有毒的。它主要影响肾脏和骨骼。它也通过吸入是一种致癌物质。镉可以积累在肝脏,肾脏和骨骼,这可能是在以后的暴露来源。

在环境中,镉对植物、动物和微生物有毒。镉是一种简单的化学元素,是持久性的,它不能分解成环境中毒性较低的物质。

镉是如何生产和使用的?

镉主要作为锌的开采、冶炼和精炼的副产品生产,在较小程度上作为铅和铜生产的副产品。因此,它主要与锌生产有关,而不是直接镉需求。1950年至1990年间,全球镉产量几乎翻了一番。自1990年以来,全球消费量一直保持不变,每年约为20 000吨,尽管其地理分布发生了重大变化。亚洲的产量急剧增加,而欧洲的产量则有所下降。冶炼和精炼技术的重大转变和改进导致镉对环境的释放显著减少。回收量占全球镉产量的18%。

所生产的镉大部分用于镍镉电池的生产,2004年镍镉电池已占镉总产量的81%。精制镉的其他主要用途有:塑料、陶瓷和釉质的颜料;塑料稳定剂;镀铁;并作为某些铅、铜和锡合金的合金元素。自1990年以来,颜料、稳定剂、合金和其他用途的消费量显著下降。

镉在环境中会发生什么?

镉由各种自然和人为来源释放到大气、水生和陆地环境,主要以镉氧化物颗粒的形式释放。

镉的自然来源是由于从地壳和地壳中自然产生的镉,火山活动和岩石的风化造成的。例如,作为镉来源的人类活动是磷酸盐矿物、化石燃料和其他金属,特别是锌和铜等原材料中镉杂质的释放。镉的释放也是由于使用、处置、再循环、回收各种产品、露天焚烧或焚烧以及以前沉积在土壤、沉积物、垃圾填埋场和废物或尾矿堆中的镉的动员和释放的结果。

一旦进入环境,镉可以通过被水冲走的风吹走的颗粒从一个环境输送到另一个环境。长期的汇是深海沉积物,在一定程度上是受控的填埋场。一般认为,镉通过气溶胶颗粒的远距离运输很少,但在海洋中,镉可以积累并远距离运输。

环境中释放了多少镉?

向空气排放的主要自然来源是火山、空气中的土壤颗粒、海雾、生物材料和森林火灾。据报告,自然过程对大气中镉的总释放量的估计非常不同。一项研究估计一九八三年的总排放量在每年150至2600公吨之间,而最近的一项研究估计,天然来源的排放量在每年15000至88000吨之间。造成较大差异的主要原因是对向空气中释放的含土壤颗粒的镉数量的估计不同。由于数据有限,这两项研究的结果存在巨大差异,因此与人为排放相比,自然排放量的相对量级存在不确定性。最近的研究表明,自然排放量可能比人为排放量高5到30倍。

最近对全球人类镉排放的研究估计,1990年代中期的镉总量为2 983吨。现有数据表明,从1990年至2003年,发达国家的镉人为排放量平均减少了约50%。主要排放源是有色金属生产和化石燃料燃烧。其他来源包括钢铁生产、废物焚烧和水泥生产。在一些发展中国家,露天焚烧含镉的产品和不分青红皂白的倾销助长了当地和区域的暴露。

随着对镉不利影响的认识提高,工业化国家的许多用途已大大减少,并建立了废物管理系统,以限制镉向环境中的释放。相反,在一些发展中国家,一些使用的产品正在增加,含镉的产品通常不与一般废物流分开收集。因此,镉废料将最终被弃置在市政废物中,并弃置在填埋场、焚烧、露天焚烧或滥倾倒中。这些产品中的一些镉将被释放到环境中。

镉如何影响人类健康?

国际癌症研究机构(IARC)将镉分类为第1组:对人类致癌,美国环境保护署(EPA)已经确定镉是吸入可能致癌的人类致癌物质。来自职业环境的流行病学数据证实肺是主要的目标器官。镉不被视为致癌物质。

摄入镉对健康的关键作用是肾脏,它会损害血液过滤系统,导致蛋白质在尿液中排泄。影响的严重程度取决于暴露的持续时间和程度。骨骼损伤是长期接触镉的另一个关键影响,其水平略高于肾问题发生的水平。

镉主要储存在肝脏、肾脏和骨骼中。排泄速度缓慢,人体的半衰程很长(几十年)。大多数组织的镉浓度随着年龄的增长而增加。

人们接触镉的方式不同:

在一般不吸烟人口中,食品约占90%;

作物中的镉是由于从土壤中摄入镉,而摄入率受土壤pH、盐度、腐殖质含量、作物品种和品种以及其他元素(如锌)的存在等因素的影响;

在一般人群中,只有不到10%的暴露是由于吸入环境空气中的镉含量低和通过饮用水造成的;

吸烟是吸入镉的重要来源,对吸烟者和非吸烟者来说,都是通过二手烟接触镉。

饮食暴露程度可能超过联合国粮食及农业组织(粮农组织)和世界卫生组织(卫生组织)制定的准则。根据现有数据,大多数国家每周平均从食品中摄入镉,每周体重在0.7~2.8微克/千克的范围内,低于每周可容忍的临时摄入量(PTWI)(每周7微克/千克体重)。在一些群体中,如吸烟者和一些弱势群体,如有肾脏问题的人,他们的摄入量可以达到或超过可容忍的极限。

镉如何影响环境?

镉是一种非必需的重金属,这意味着它不被生物系统使用。它倾向于在脊椎动物中积累,并且也积累在水生无脊椎动物和藻类中。对鸟类和哺乳动物的影响主要是由于肾损伤。水生淡水和海洋无脊椎动物是镉最敏感的生物。

在欧洲一些水域(主要是河流)测量的溶解镉浓度超过阈值浓度,对水生生态系统中镉产生不利影响。

关于脊椎动物,尽管格陵兰海鸟和海洋哺乳动物的镉含量相对较高,但没有证据表明其肾脏镉含量非常高的环海豹有影响。

在陆地生态系统中,微生物和植物对镉比无脊椎动物更敏感。以土壤无脊椎动物为食的植物和食肉动物积累的镉将镉引入食物链,这表明从蠕虫到高营养水平(鸟类或哺乳动物),镉有可能通过食物链发生继发性中毒。在一些欧洲地区,测量和估计的镉浓度超过了对陆地生态系统产生不利影响的临界浓度。

关于镉的排放以及对健康和环境影响,还需要了解哪些因素?

仍然查明了一些数据差距和需求,例如:

改进对释放和接触情况的评估和报告,特别是对发展中国家的释放和接触情况,并了解排放的官方数字与环境中观察到的镉数量之间的不一致;

关于环境中处置的镉数量的可靠信息,特别是在发展中国家,在那里,露天焚烧含镉的产品是一种常见做法

了解全球人为和天然镉排放的相对贡献;

模拟大气和海洋中的运输,以及再排放和自然排放;

更好地评估接触镉对人类、生态系统或动物的风险、远距离环境迁移的作用、人为与自然来源的贡献以及当地、区域和全球来源的影响;