本文選取的13種元素主要包括常見的重金屬元素。其中Pb，Hg，Cd等劇毒致(zhi)癌金屬對人(ren)體(ti)(ti)危(wei)害巨大，Cr，Cu，Ni，Ba，Mn，Co幾種(zhong)人(ren)體(ti)(ti)微量(liang)元素在(zai)人(ren)體(ti)(ti)內(nei)含量(liang)過多(duo)也(ye)會影響健康(kang)。Zn，Fe兩(liang)種(zhong)元素在(zai)人(ren)體(ti)(ti)內(nei)代謝失衡或缺(que)乏都會造成(cheng)一些危(wei)害。Al，Ti并非人(ren)體(ti)(ti)必需元素，Al對人(ren)體(ti)(ti)健康(kang)有(you)害，而Ti則屬于人(ren)體(ti)(ti)友好金屬。

鉛

鉛(Pb)是地球上豐富的物質之一，其顏色為明亮的銀白色，在干燥的氣氛中略帶藍色，與空氣接觸會變暗。鉛具有低的熔點和高的延展性，在采礦、冶煉、煉油、電池等900多個工業行業上得到廣泛的應用。除工業外，鉛還用于農業的肥料和農藥等領域。
鉛的來源

按照被人類攝取的渠道(dao)可分為3類：

① 生活(huo)用(yong)(yong)品。在食(shi)品中(zhong)，皮(pi)蛋、爆米花、普通含(han)鉛(qian)(qian)質金屬罐(guan)頭、水果(guo)皮(pi)等；經常接觸的彩(cai)色包(bao)裝袋、油漆、含(han)鉛(qian)(qian)化妝品、染發劑(ji)、汽油、含(han)鉛(qian)(qian)的蠟燭；不合格的廚房用(yong)(yong)具如(ru)含(han)鉛(qian)(qian)的陶瓷釉(you)餐(can)具、含(han)鉛(qian)(qian)的金屬廚具等，當遇(yu)到酸性食(shi)物時，它(ta)們(men)就(jiu)會有鉛(qian)(qian)析出，混入食(shi)物。

②農作(zuo)物(wu)和水(shui)產品。沒(mei)有處理的鉛通(tong)過被排入(ru)河流(liu)、湖泊(bo)、海洋等進入(ru)水(shui)系，進入(ru)土(tu)壤中(zhong)。而鉛不(bu)能被生物(wu)降(jiang)解(jie)，會(hui)進入(ru)水(shui)產品或(huo)農作(zuo)物(wu)中(zhong)，成為人(ren)們(men)的“美食”。

③ 大氣環境。當前(qian)處于工(gong)業高速發展(zhan)時(shi)期(qi)，交通工(gong)具主要還(huan)是汽(qi)(qi)車，雖然(ran)已經出現了無鉛汽(qi)(qi)油，但汽(qi)(qi)車的尾氣依然(ran)是空氣中鉛的主要來源(yuan)。

鉛的毒性機制

鉛(qian)(qian)(qian)是(shi)通過(guo)(guo)氧(yang)化應(ying)激(ji)和(he)(he)離(li)子(zi)(zi)機制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用在活(huo)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)中引起毒性(xing)(xing)。活(huo)性(xing)(xing)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化應(ying)激(ji)會(hui)使自由(you)基(ji)和(he)(he)抗(kang)氧(yang)化劑之間(jian)產(chan)生不(bu)平衡，抗(kang)氧(yang)化劑可以(yi)(yi)使中間(jian)體所造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)損傷。抗(kang)氧(yang)化劑存在于細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)中，使其免受自由(you)基(ji)(如H2O2)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。但在鉛(qian)(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)下，活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(reactive oxygen species，ROS)含(han)量(liang)升(sheng)高(gao)，從(cong)(cong)而導(dao)(dao)致(zhi)抗(kang)氧(yang)化劑含(han)量(liang)降低(di)。在高(gao)濃度(du)(du)下，ROS可能導(dao)(dao)致(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)、蛋(dan)白質、核酸、膜和(he)(he)脂質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)損傷，加速了(le)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化。鉛(qian)(qian)(qian)毒性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)機制，主(zhu)要(yao)是(shi)金屬鉛(qian)(qian)(qian)離(li)子(zi)(zi)可以(yi)(yi)代替(ti)Ca2+、Mg2+、Fe2+等其他二價(jia)陽(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)和(he)(he)一價(jia)陽(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)(如Na+)，影(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代謝，可導(dao)(dao)致(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)粘附，影(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)內和(he)(he)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)間(jian)信號傳導(dao)(dao)，蛋(dan)白質折疊、成熟、凋亡(wang)、離(li)子(zi)(zi)轉運、酶調節(jie)和(he)(he)神經遞質釋放等各種生物過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯著變化。鉛(qian)(qian)(qian)可以(yi)(yi)代替(ti)鈣(gai)，甚至在低(di)摩爾濃度(du)(du)下影(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)蛋(dan)白激(ji)酶C的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生，從(cong)(cong)而影(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)神經興奮調節(jie)和(he)(he)記(ji)憶儲存。另外(wai)，鉛(qian)(qian)(qian)在血(xue)液中和(he)(he)硫(liu)基(ji)具有較強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)親和(he)(he)力，與(yu)(yu)硫(liu)基(ji)結合(he)可以(yi)(yi)影(ying)(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)δ-氨(an)基(ji)乙酰(xian)丙(bing)酸脫水(shui)酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能，催化δ-氨(an)基(ji)乙酰(xian)丙(bing)酸(δ-ALAD)和(he)(he)膽色(se)素(su)原(yuan)(PBG)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生，還可以(yi)(yi)促使Zn2+(而不(bu)是(shi)Fe2+)與(yu)(yu)原(yuan)卟(bu)啉(lin)結合(he)導(dao)(dao)致(zhi)鋅卟(bu)啉(lin)(ZPP)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生，并導(dao)(dao)致(zhi)血(xue)紅素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生成過(guo)(guo)程(cheng)受阻。鉛(qian)(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)攝入還可以(yi)(yi)導(dao)(dao)致(zhi)膽固醇、甘油三酯和(he)(he)脂蛋(dan)白含(han)量(liang)升(sheng)高(gao)，引起心血(xue)管(guan)疾病的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生，同時鉛(qian)(qian)(qian)還可以(yi)(yi)擾亂血(xue)管(guan)內皮源(yuan)性(xing)(xing)舒張(zhang)因子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)，降低(di)血(xue)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收縮(suo)性(xing)(xing)，引起高(gao)血(xue)壓。

汞

汞(gong)(Hg)在(zai)常溫(wen)下是一種(zhong)閃亮的銀白色沒有(you)味(wei)液體，加熱時會變成沒有(you)味(wei)道(dao)的氣(qi)體。汞(gong)在(zai)自(zi)然界中(zhong)主要以單質、鹽類化合(he)物(wu)和有(you)機化合(he)物(wu)3種(zhong)形式存在(zai)，每一種(zhong)都具有(you)不(bu)同的毒性(xing)。汞(gong)被廣泛(fan)用(yong)于制造(zao)(zao)溫(wen)度(du)計(ji)、氣(qi)壓計(ji)、比(bi)重計(ji)、汞(gong)弧燈、熒光燈，并可(ke)應用(yong)于電池、金(jin)屬(shu)冶(ye)煉、牙科制劑和造(zao)(zao)紙等行業。

汞的來源

金屬汞(gong)可以通過(guo)(guo)采礦和冶煉(lian)等過(guo)(guo)程(cheng)進(jin)(jin)入(ru)空氣(qi)中，從而進(jin)(jin)入(ru)土壤(rang)、水(shui)(shui)和人體中，還可以通過(guo)(guo)倉儲過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)自(zi)然侵蝕、工(gong)業排(pai)放和垃(la)圾填埋場(chang)等方式進(jin)(jin)入(ru)水(shui)(shui)系(xi)，通過(guo)(guo)地表(biao)徑流進(jin)(jin)入(ru)河流、湖泊、海洋和地下水(shui)(shui)中，從而污(wu)染魚(yu)蝦等水(shui)(shui)生物，積(ji)聚于水(shui)(shui)生物中的(de)汞(gong)最終進(jin)(jin)入(ru)人體，對人體造(zao)成嚴重(zhong)危(wei)害。自(zi)工(gong)業革(ge)命(ming)以來，汞(gong)在土壤(rang)、水(shui)(shui)和空氣(qi)中的(de)含量已(yi)增加了(le)3倍，工(gong)業排(pai)出的(de)含汞(gong)廢水(shui)(shui)中，氯堿行(xing)業占前排(pai)，其次是農藥(yao)、機械等行(xing)業。

汞的毒性機制

有(you)機(ji)(ji)汞(gong)(gong)(如甲(jia)基(ji)(ji)(ji)汞(gong)(gong)和乙基(ji)(ji)(ji)汞(gong)(gong))具有(you)的親脂性，可以(yi)輕松(song)穿(chuan)過(guo)(guo)細胞膜(mo)進(jin)入(ru)動物(wu)和人(ren)體組織器官(guan)，其中甲(jia)基(ji)(ji)(ji)汞(gong)(gong)可以(yi)通過(guo)(guo)魚蝦等水生物(wu)進(jin)入(ru)人(ren)體，而(er)乙基(ji)(ji)(ji)汞(gong)(gong)則可通過(guo)(guo)疫(yi)苗、防(fang)腐劑等進(jin)入(ru)人(ren)體。甲(jia)基(ji)(ji)(ji)汞(gong)(gong)會聯合(he)并加速神經毒素分子(zi)(天冬(dong)氨酸(suan)鹽、血(xue)清素、谷氨酸(suan)鹽)的產生，造成組織微管損傷、脂質過(guo)(guo)氧化和線(xian)粒體損傷。不(bu)同于(yu)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)汞(gong)(gong)，乙基(ji)(ji)(ji)汞(gong)(gong)能夠迅速代謝成無機(ji)(ji)汞(gong)(gong)鹽，無機(ji)(ji)汞(gong)(gong)呈不(bu)均勻的分布模(mo)式，主要集中在腎(shen)臟(zang)，可導致急(ji)性腎(shen)功能衰(shuai)竭等腎(shen)臟(zang)疾病。

大腦(nao)是汞的(de)主要靶(ba)器官(guan)，汞還可以(yi)損害其它任何器官(guan)，導(dao)(dao)致(zhi)神經、腎臟和(he)(he)肌(ji)肉(rou)功能(neng)障礙。汞還可以(yi)擾亂膜(mo)電位，并中斷(duan)細胞內(nei)鈣穩(wen)態，在破壞蛋白質(zhi)的(de)第三級和(he)(he)第四級結(jie)構中發(fa)揮關(guan)鍵作用(yong)(yong)，并通過甲基(ji)汞與硫基(ji)的(de)結(jie)合(he)(he)損害細胞功能(neng)。汞還介導(dao)(dao)了DNA的(de)轉錄和(he)(he)翻譯過程，可導(dao)(dao)致(zhi)核(he)糖體(ti)(ti)和(he)(he)內(nei)質(zhi)網消失以(yi)及(ji)細胞活(huo)性(xing)下降。此外，汞在重(zhong)金屬螯合(he)(he)作用(yong)(yong)下，和(he)(he)硫醇基(ji)結(jie)合(he)(he)，并通過自由硫醇基(ji)，加速(su)了汞在各種(zhong)配(pei)體(ti)(ti)中的(de)遷移速(su)度，這(zhe)可以(yi)顯著增強汞在基(ji)體(ti)(ti)中的(de)毒性(xing)。

鎘

鎘(ge)(Cd)是具有銀白色光澤(ze)的(de)金(jin)屬，具有的(de)韌(ren)性(xing)和(he)延展性(xing)，其在潮(chao)濕(shi)空(kong)氣(qi)中會(hui)緩慢氧化并失(shi)去(qu)金(jin)屬光澤(ze)，加熱時(shi)表(biao)面形(xing)成棕色的(de)氧化物(wu)層，若(ruo)加熱至沸點(767℃)以上，則會(hui)產生(sheng)氧化鎘(ge)煙霧。鎘(ge)的(de)毒性(xing)較大，被鎘(ge)污染的(de)空(kong)氣(qi)和(he)食物(wu)對人體危害(hai)(hai)嚴(yan)(yan)重(zhong)，且在人體內代謝(xie)較慢，日本因鎘(ge)中毒曾出現“痛痛病”。一般(ban)情況下，人體過度攝入(ru)鎘(ge)會(hui)導致(zhi)鎘(ge)中毒。世(shi)界(jie)衛生(sheng)組織將(jiang)鎘(ge)列為(wei)研究(jiu)的(de)食品(pin)污染物(wu)，癌癥研究(jiu)機構(gou)(IARC)將(jiang)鎘(ge)歸類(lei)為(wei)人類(lei)致(zhi)癌物(wu)，會(hui)對人類(lei)造成嚴(yan)(yan)重(zhong)的(de)健康(kang)損害(hai)(hai)，美國毒物(wu)和(he)疾病登記署(ATSDR)將(jiang)鎘(ge)列為(wei)第7位(wei)危害(hai)(hai)人體健康(kang)的(de)物(wu)質，我國也(ye)將(jiang)鎘(ge)列為(wei)實施排放總量控制的(de)監控指(zhi)標之一。

鎘的來源

鎘(ge)在主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)應用于制(zhi)造鎳(nie)鎘(ge)電池(chi)、顏料、涂料、金屬合金、核燃(ran)料中子吸(xi)(xi)收器。食(shi)物(wu)、吸(xi)(xi)煙和(he)飲水是鎘(ge)進入人體的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)方式。植物(wu)性食(shi)品中的(de)(de)(de)鎘(ge)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)來源于冶(ye)金、冶(ye)煉(lian)、陶(tao)瓷(ci)、電鍍工業(ye)及化學工業(ye)如(ru)電池(chi)、塑料添加(jia)劑(ji)、食(shi)品防腐劑(ji)、殺蟲劑(ji)、顏料等的(de)(de)(de)制(zhi)造過程中排出的(de)(de)(de)“三廢”，含鎘(ge)的(de)(de)(de)物(wu)質通(tong)常通(tong)過廢水、廢氣排入環(huan)境中，污染水源和(he)土壤，再通(tong)過灌溉、種植等途(tu)徑污染農作(zuo)物(wu)。除此(ci)之外，許多兒(er)童(tong)和(he)成人的(de)(de)(de)玩具和(he)飾(shi)品中也含有(you)大量的(de)(de)(de)鎘(ge)，兒(er)童(tong)喜(xi)歡(huan)將玩具和(he)飾(shi)品含在嘴(zui)里，這對(dui)兒(er)童(tong)造成了的(de)(de)(de)危害。

鎘的毒性機制

鎘可(ke)(ke)以(yi)(yi)通過影響酶的(de)(de)(de)轉錄因(yin)(yin)(yin)子、細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)信號轉導(dao)酶和DNA-胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)嘧啶甲基(ji)(ji)化來抑制基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)表(biao)達，基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)組穩(wen)定(ding)性(xing)對(dui)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)功(gong)能的(de)(de)(de)正常運行是(shi)必不可(ke)(ke)少的(de)(de)(de)，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)于染色體復制、基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)表(biao)達和蛋白質合成極(ji)為重(zhong)要。鎘可(ke)(ke)以(yi)(yi)誘導(dao)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)中的(de)(de)(de)活性(xing)氧，降低(di)抗氧化酶的(de)(de)(de)活性(xing)，抑制DNA系(xi)統，從而可(ke)(ke)能導(dao)致細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)周(zhou)期停滯(zhi)、基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)組不穩(wen)定(ding)、癌(ai)癥(zheng)以(yi)(yi)及細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)死亡等(deng)。鎘還可(ke)(ke)以(yi)(yi)誘導(dao)原(yuan)癌(ai)基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)(C-FOS、C-MYC、C-JUN)和一些轉化因(yin)(yin)(yin)子的(de)(de)(de)過度表(biao)達，導(dao)致細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)快速(su)增(zeng)殖，并自發(fa)地使增(zeng)殖的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)產生DNA損傷。研究表(biao)明(ming)，長期攝入低(di)含量的(de)(de)(de)鎘，還會促使女性(xing)乳腺癌(ai)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)增(zeng)殖和擴散，增(zeng)強基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)過度表(biao)達和雌性(xing)受體細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)活性(xing)，增(zeng)加女性(xing)乳腺癌(ai)和其(qi)它相關(guan)的(de)(de)(de)癌(ai)癥(zheng)發(fa)病率。

鉻

鉻(ge)(Cr)是(shi)一(yi)(yi)種銀白色金屬，硬而脆(cui)，耐腐蝕。其(qi)存在(zai)(zai)(zai)氧化價態(tai)從+2價到+6價不等，其(qi)中+3價和+6價為常見。鉻(ge)是(shi)人(ren)(ren)體(ti)(ti)必需(xu)的(de)一(yi)(yi)種微(wei)量元(yuan)素，是(shi)正常生長發(fa)育和調節(jie)血(xue)糖的(de)重要(yao)元(yuan)素，具有(you)保護(hu)心血(xue)管(guan)和控制體(ti)(ti)重的(de)功能。正常人(ren)(ren)體(ti)(ti)內只含(han)有(you)6~7mg鉻(ge)，其(qi)主要(yao)分布于骨骼、皮(pi)膚、腎上腺(xian)、大腦和肌肉之中。雖然鉻(ge)是(shi)人(ren)(ren)體(ti)(ti)必需(xu)的(de)微(wei)量元(yuan)素，然而一(yi)(yi)旦攝(she)入過量，就會對(dui)人(ren)(ren)體(ti)(ti)造(zao)成危害。鉻(ge)的(de)毒性(xing)與其(qi)價態(tai)有(you)關(guan)，Cr3+對(dui)人(ren)(ren)體(ti)(ti)幾乎不產生有(you)害作用(yong)，但長期攝(she)入會引(yin)發(fa)累積中毒，且(qie)Cr3+在(zai)(zai)(zai)條件下可以(yi)轉化為有(you)毒的(de)Cr6+，Cr6+比Cr3+毒性(xing)高(gao)100倍，并(bing)且(qie)易被人(ren)(ren)體(ti)(ti)吸(xi)收、易在(zai)(zai)(zai)體(ti)(ti)內蓄積。

鉻的來源

含鉻的金屬材料、顏料氧(yang)化(hua)劑、催化(hua)劑、鉻(ge)(ge)鋼、化(hua)肥(fei)、石(shi)油鉆井、金屬電(dian)鍍、皮革廠(chang)以(yi)及燃油、煤(mei)炭、石(shi)油燃燒排(pai)出的(de)(de)(de)(de)(de)含鉻(ge)(ge)廢(fei)(fei)氣(qi)、廢(fei)(fei)水(shui)及廢(fei)(fei)渣等。鉻(ge)(ge)也(ye)可以(yi)通過污水(shui)和化(hua)肥(fei)進(jin)入(ru)(ru)環(huan)境(jing)中(zhong)，其中(zhong)還原態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)Cr3+不(bu)溶(rong)于(yu)水(shui)，而氧(yang)化(hua)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)Cr6+易溶(rong)于(yu)水(shui)，在自然界擴散迅速，且Cr6+毒性(xing)大，是鉻(ge)(ge)污染(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)主要形式(shi)。皮革廠(chang)排(pai)放數種重(zhong)金屬元素和化(hua)合物進(jin)入(ru)(ru)水(shui)中(zhong)，由于(yu)氧(yang)氣(qi)在環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)充足(zu)供(gong)應，還原價(jia)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)不(bu)斷地被氧(yang)化(hua)為極易溶(rong)于(yu)水(shui)且具有(you)極強毒性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)態(tai)形式(shi)。在鉻(ge)(ge)酸鹽的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)中(zhong)，含鉻(ge)(ge)殘余物的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)灌(guan)溉會(hui)對農(nong)(nong)田造(zao)成(cheng)很大程度的(de)(de)(de)(de)(de)污染(ran)。伴隨著現代農(nong)(nong)業化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)普及，鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)殘余物、含鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)灰(hui)塵(chen)以(yi)及含鉻(ge)(ge)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)灌(guan)溉，將鉻(ge)(ge)源(yuan)(yuan)源(yuan)(yuan)不(bu)斷地排(pai)入(ru)(ru)到環(huan)境(jing)中(zhong)，對于(yu)土壤-植物系統造(zao)成(cheng)了污染(ran)，從而進(jin)入(ru)(ru)食(shi)物鏈(lian)，對人體造(zao)成(cheng)嚴重(zhong)危害。

鉻的毒性機制

Cr3+對細胞膜的(de)穿(chuan)透(tou)力差，因(yin)此通(tong)常沒(mei)有毒性，而Cr6+可以輕易穿(chuan)透(tou)細胞膜，并通(tong)過吞噬作用(yong)被吸收。Cr6+是一(yi)種(zhong)強的(de)氧(yang)化物質。當Cr6+的(de)還(huan)原過程遠離(li)(li)靶細胞時(shi)，被認為(wei)是一(yi)種(zhong)機(ji)制，而當Cr6+的(de)還(huan)原臨近靶細胞時(shi)，就會(hui)有助于(yu)活(huo)性鉻(ge)的(de)產生(sheng)，Cr6+生(sheng)物還(huan)原劑(ji)如硫醇(chun)和抗壞血酸鹽的(de)反應會(hui)產生(sheng)活(huo)性氧(yang)化物，如超(chao)氧(yang)化物離(li)(li)子、過氧(yang)化氫(qing)、羥自由(you)基，最(zui)終(zhong)引起(qi)細胞內的(de)氧(yang)化應激，同(tong)時(shi)具(ju)有誘發基因(yin)突變和致癌(ai)的(de)作用(yong)，因(yin)此Cr6+已經被癌(ai)癥機(ji)構列為(wei)人(ren)類致癌(ai)物質類別。

鋁
鋁(lv)(lv)(lv)(Al)元素在地(di)殼(ke)中的含量僅次于氧和(he)(he)(he)(he)硅(gui)，是地(di)殼(ke)中含量豐(feng)富的金屬元素，其(qi)(qi)在自然界通常以(yi)氧化物(wu)(wu)(wu)、氟化物(wu)(wu)(wu)、硅(gui)化物(wu)(wu)(wu)等形(xing)式(shi)存在。鋁(lv)(lv)(lv)因含量豐(feng)富且(qie)具有良好的綜合性(xing)(xing)能，廣(guang)泛應(ying)用在航空、建筑、汽(qi)車、電力、食(shi)品(pin)(pin)包裝、餐飲制品(pin)(pin)等重要領域。鋁(lv)(lv)(lv)元素不僅非(fei)人(ren)體所需，而且(qie)對人(ren)體的危害十分可怕(pa)。研究表明，鋁(lv)(lv)(lv)的毒性(xing)(xing)受到(dao)環境中有機(ji)物(wu)(wu)(wu)含量和(he)(he)(he)(he)pH值的影(ying)響，由于酸(suan)雨和(he)(he)(he)(he)空氣中酸(suan)度的增(zeng)加，使(shi)水和(he)(he)(he)(he)土壤中鋁(lv)(lv)(lv)的流動(dong)性(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)毒性(xing)(xing)增(zeng)加，可以(yi)造成森林干(gan)枯、植物(wu)(wu)(wu)中毒、農作物(wu)(wu)(wu)減產甚至(zhi)死亡(wang)、水生動(dong)物(wu)(wu)(wu)的死亡(wang)以(yi)及人(ren)體和(he)(he)(he)(he)其(qi)(qi)他動(dong)物(wu)(wu)(wu)身體功能的損傷。

鋁的來源

鋁與人們的生活息息相關，人類可以說是生活在鋁的時代。人類主要通過攝入含鋁食品來攝入鋁元素。如含鋁的食品添加劑，常見的如油條、油餅中的明礬和蘇打，粉絲、涼粉中的鋁鹽。含鋁的食品添加劑如發酵粉和膨松劑常用于蒸饅頭、花卷、糕點、膨化食品，飲用水中通常也會用含鋁的凈水劑。另外，人類還會通過鋁鍋、鋁壺、鋁盆等鋁或鋁合金制品，在燒(shao)水、烹(peng)飪等活(huo)動中(zhong)攝入鋁(lv)(lv)元素。在醫(yi)藥領域，鋁(lv)(lv)被用(yong)于(yu)(yu)疫(yi)(yi)苗(miao)(乙肝疫(yi)(yi)苗(miao)、牛痘(dou)疫(yi)(yi)苗(miao)、流感(gan)疫(yi)(yi)苗(miao)等)制造、藥品(抗酸劑、止疼(teng)藥、胃潰瘍藥等)生產(chan)以及藥品的包裝中(zhong)。人類還有可能(neng)通(tong)(tong)過呼吸攝入含有鋁(lv)(lv)的物質，空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的鋁(lv)(lv)主要(yao)來源(yuan)于(yu)(yu)人類活(huo)動，如汽(qi)車尾氣(qi)(qi)(qi)、焚燒(shao)垃圾(ji)及冶金和水泥工廠排出的廢氣(qi)(qi)(qi)等，另外鋁(lv)(lv)還可以通(tong)(tong)過巖石的風化作(zuo)用(yong)進(jin)入空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)。

鋁的毒性機制

食物中任(ren)何(he)形(xing)式(shi)的(de)(de)鋁化(hua)合物都(dou)可以溶于胃酸，被吸收轉移到(dao)人體(ti)(ti)各個(ge)部(bu)位，在(zai)人體(ti)(ti)內(nei)，Al3+會(hui)取(qu)代Mg2+和Fe3+，擾亂許(xu)多細胞(bao)間通(tong)訊(xun)、細胞(bao)生長和分(fen)泌功(gong)能。鋁可以從胎兒(er)時(shi)期(qi)到(dao)老年(nian)整個(ge)階段積累在(zai)人腦(nao)中，并替(ti)代一些必(bi)需元素參(can)與腦(nao)中的(de)(de)生化(hua)過程，這增(zeng)加了腦(nao)部(bu)額外(wai)的(de)(de)能量(liang)載荷，促(cu)使(shi)一些腦(nao)病(bing)的(de)(de)產(chan)生。鋁較(jiao)復(fu)雜的(de)(de)毒性機制在(zai)于其在(zai)神(shen)經(jing)毒性產(chan)生中的(de)(de)促(cu)進作(zuo)用，其可使(shi)藍斑(ban)核、黑質和腦(nao)部(bu)紋(wen)狀體(ti)(ti)神(shen)經(jing)元萎縮，增(zeng)加老年(nian)癡呆癥和兒(er)童自閉癥的(de)(de)發病(bing)率。此(ci)外(wai)，體(ti)(ti)內(nei)過多的(de)(de)鋁還會(hui)對消(xiao)化(hua)系統(tong)、腦(nao)、肝、骨、腎、造(zao)血系統(tong)、免疫系統(tong)等產(chan)生不良(liang)影響，同(tong)時(shi)也會(hui)干擾孕婦(fu)體(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)酸堿平衡，使(shi)卵巢萎縮，影響胎兒(er)生長并影響機體(ti)(ti)磷(lin)、鈣的(de)(de)代謝等。

銅

銅(Cu)是一種呈紫紅色光澤的金屬，有很好的延展性，且具有較好的導熱性、導電性和耐腐蝕能力，被廣泛應用于電氣、機械制造、建筑工業等領域。銅是人體健康不可缺少的微量營養元素，是人體中第三多的微量元素，僅次于鐵和鋅。銅還是人體酶的重要組成部分，對細胞呼吸、神經遞質和肽類的生成具有促進作用，還可以通過刺激血管內皮生長因子、纖維細胞生長因子和血管生成素的生成來促進人體血管的生成。雖然銅作為人體必需的微量元素，對人體健康非常重要，但是其在人體中的含量一旦過量，就會導致人體組織形態和代謝的非正常變化。
銅的來源

環境(jing)中(zhong)銅的(de)(de)自(zi)然來源主(zhu)要包括大氣中(zhong)塵埃(ai)、火山爆發(fa)、植被腐爛和(he)(he)(he)森林火災等自(zi)然活(huo)動。銅還可(ke)以通過冶金熔煉、火力發(fa)電和(he)(he)(he)垃圾焚燒(shao)等人(ren)為活(huo)動進(jin)入(ru)環境(jing)中(zhong)，農業活(huo)動中(zhong)農藥(yao)和(he)(he)(he)殺(sha)蟲(chong)劑(ji)(ji)的(de)(de)使用也會將一部(bu)分銅排入(ru)到土壤中(zhong)。另外銅可(ke)以用于制造廚房用具、輸水(shui)管道，并可(ke)摻雜于化肥、殺(sha)菌(jun)劑(ji)(ji)、殺(sha)蟲(chong)劑(ji)(ji)、除藻劑(ji)(ji)和(he)(he)(he)防(fang)污涂料中(zhong)，這會很大程度上增加(jia)人(ren)體攝入(ru)銅的(de)(de)概率。

銅的毒性機制

試(shi)管細胞(bao)培養試(shi)驗表(biao)明(ming)，銅(tong)的(de)(de)(de)慢性中(zhong)(zhong)(zhong)毒會導致(zhi)細胞(bao)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)損(sun)(sun)傷，這(zhe)些氧化(hua)(hua)損(sun)(sun)傷可(ke)以導致(zhi)細胞(bao)神經紊亂和銅(tong)的(de)(de)(de)異常代(dai)謝。飲用銅(tong)濃(nong)度為(wei)3mg/L的(de)(de)(de)水會引起胃(wei)腸道(dao)問題，并伴有(you)惡(e)心(xin)、腹瀉(xie)和嘔吐(tu)癥(zheng)狀(zhuang)。攝入過量的(de)(de)(de)銅(tong)鹽，特別(bie)是(shi)(shi)硫酸銅(tong)，會導致(zhi)肝(gan)壞死(si)(si)，最終可(ke)導致(zhi)死(si)(si)亡。然而迄今為(wei)止(zhi)，流(liu)行病(bing)(bing)(bing)學(xue)研究(jiu)并沒有(you)建立銅(tong)的(de)(de)(de)攝入與癌(ai)癥(zheng)之間的(de)(de)(de)關系(xi)。另一個研究(jiu)表(biao)明(ming)，銅(tong)在肝(gan)、腎(shen)、腦和角膜中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)過度積累可(ke)導致(zhi)威爾森病(bing)(bing)(bing)，該疾病(bing)(bing)(bing)的(de)(de)(de)早期發(fa)病(bing)(bing)(bing)者(zhe)是(shi)(shi)以肝(gan)臟的(de)(de)(de)癥(zheng)狀(zhuang)為(wei)主，例(li)如倦(juan)怠、腹痛(tong)、肝(gan)腫大(da)和黃(huang)膽，如果(guo)長期發(fa)展會演變(bian)成慢性肝(gan)炎、肝(gan)硬化(hua)(hua)，甚(shen)至肝(gan)衰竭，正常人(ren)肝(gan)臟中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)銅(tong)的(de)(de)(de)范(fan)圍是(shi)(shi)15~55μg/g，而在威爾森病(bing)(bing)(bing)人(ren)肝(gan)臟中(zhong)(zhong)(zhong)，它(ta)可(ke)能高(gao)達300μg/g。在西方發(fa)達地(di)(di)(di)區(qu)，特別(bie)是(shi)(shi)奧地(di)(di)(di)利蒂羅(luo)爾地(di)(di)(di)區(qu)，曾報道(dao)了大(da)量由銅(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)毒引起的(de)(de)(de)肝(gan)硬化(hua)(hua)病(bing)(bing)(bing)例(li)，當地(di)(di)(di)人(ren)喜歡用銅(tong)制器皿(min)喝(he)牛(niu)奶，導致(zhi)其自身攝入銅(tong)含(han)量過多，改(gai)用不含(han)銅(tong)的(de)(de)(de)器皿(min)后肝(gan)硬化(hua)(hua)的(de)(de)(de)發(fa)病(bing)(bing)(bing)率(lv)急劇(ju)下降。

鎳

鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)是一(yi)種銀白色金(jin)屬(shu)，具(ju)有很好(hao)的塑性(xing)、耐蝕性(xing)和(he)(he)磁性(xing)，被廣(guang)泛應用于鋼鐵、合(he)金(jin)冶煉、電鍍、電池等領域。同時(shi)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)也(ye)(ye)是人體(ti)必需的微(wei)量元(yuan)素，正(zheng)常(chang)情況(kuang)下，成人體(ti)內含鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)約10mg，血液(ye)中正(zheng)常(chang)濃度為(wei)0.11μg/mL，鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)在作用和(he)(he)生(sheng)物(wu)大分子的結(jie)構(gou)穩定性(xing)上(shang)，以(yi)及新陳(chen)代謝過程中都有參與。鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)同時(shi)也(ye)(ye)是常(chang)見(jian)的致(zhi)敏(min)(min)性(xing)金(jin)屬(shu)，約有20%的人對鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)離子過敏(min)(min)，會(hui)引發(fa)過敏(min)(min)性(xing)皮炎(yan)。此(ci)外，鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)還是一(yi)種強烈的致(zhi)癌(ai)(ai)金(jin)屬(shu)，如果吸入過多鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)金(jin)屬(shu)可導致(zhi)肺(fei)癌(ai)(ai)和(he)(he)鼻竇癌(ai)(ai)，人體(ti)內攝(she)入過多鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)也(ye)(ye)會(hui)導致(zhi)心血管和(he)(he)腎臟(zang)疾病(bing)，美國環境保護署已將鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)精(jing)煉廠粉塵和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)(nie)亞硫(liu)化(hua)物(wu)列(lie)為(wei)A類人類致(zhi)癌(ai)(ai)物(wu)。

鎳的來源

人(ren)類(lei)攝(she)入鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)(de)(de)主要方(fang)式是吸入。從(cong)事(shi)鎳(nie)(nie)(nie)礦(kuang)開采、含(han)鎳(nie)(nie)(nie)合金冶(ye)煉(lian)和(he)(he)合金精煉(lian)的(de)(de)(de)(de)工人(ren)，在高鎳(nie)(nie)(nie)含(han)量(liang)(liang)(liang)塵(chen)埃多的(de)(de)(de)(de)空氣中吸入大(da)(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)及(ji)其(qi)化(hua)合物。吸入鎳(nie)(nie)(nie)及(ji)其(qi)化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)類(lei)別(bie)對(dui)其(qi)毒(du)(du)性和(he)(he)致(zhi)癌(ai)性影響很大(da)(da)，鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)(de)(de)毒(du)(du)性和(he)(he)致(zhi)癌(ai)性取(qu)決于(yu)鎳(nie)(nie)(nie)化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)細胞內溶解量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)其(qi)理化(hua)特(te)性，水溶性鎳(nie)(nie)(nie)化(hua)合物由于(yu)能夠被呼吸道快速清除(chu)，其(qi)致(zhi)癌(ai)性和(he)(he)毒(du)(du)性遠小于(yu)半溶性的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)化(hua)合物(如亞(ya)硫(liu)酸鎳(nie)(nie)(nie)鹽)。除(chu)此(ci)之外，人(ren)們還(huan)可以通過不銹鋼餐具，在加(jia)(jia)熱烹飪特(te)別(bie)是盛放(fang)酸性物質的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，加(jia)(jia)大(da)(da)對(dui)鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)(de)(de)攝(she)取(qu)，同(tong)時(shi)人(ren)們還(huan)可以通過皮膚(fu)接(jie)觸(chu)含(han)鎳(nie)(nie)(nie)金屬(shu)手環、耳環、手表、硬(ying)幣和(he)(he)兒童玩具的(de)(de)(de)(de)方(fang)式，攝(she)入量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)。

鋅
鋅(xin)(xin)(Zn)是(shi)一種(zhong)淺灰色的(de)(de)(de)過(guo)渡金(jin)屬，能與多(duo)(duo)種(zhong)有色金(jin)屬形成(cheng)合金(jin)，主要用于鋼鐵、冶金(jin)、機(ji)械、電氣、化工、輕工、軍(jun)事和醫藥等領(ling)域。與其它(ta)有毒重(zhong)金(jin)屬相(xiang)比，鋅(xin)(xin)對(dui)人(ren)體(ti)的(de)(de)(de)毒性相(xiang)對(dui)較(jiao)小，是(shi)人(ren)體(ti)必(bi)需元素(su)之(zhi)一，參與人(ren)體(ti)內200多(duo)(duo)種(zhong)酶的(de)(de)(de)組成(cheng)，被(bei)譽為“生命之(zhi)花”。通常人(ren)體(ti)內含(han)(han)有2~3g鋅(xin)(xin)，其中(zhong)骨骼(ge)和肌肉(rou)含(han)(han)有近90%，此外其它(ta)器(qi)官如胰腺、心臟、腦、肺、皮膚、腎(shen)臟、肝臟、前列腺和胃(wei)腸道中(zhong)也可(ke)測量到鋅(xin)(xin)濃(nong)度(du)(du)。約有1/3的(de)(de)(de)人(ren)群(qun)存(cun)在不同程度(du)(du)的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)缺乏，人(ren)體(ti)缺鋅(xin)(xin)會影響身體(ti)生長，影響神(shen)經(jing)系統發育，并降低(di)人(ren)體(ti)免(mian)疫。少量鋅(xin)(xin)攝(she)入對(dui)生存(cun)是(shi)必(bi)需的(de)(de)(de)，如果過(guo)度(du)(du)補(bu)鋅(xin)(xin)(口服225~400mg)，則會誘(you)發惡心、嘔(ou)吐(tu)、腹痛、頭暈、貧(pin)血和嗜睡等。

鋅的來源

人體(ti)中(zhong)(zhong)所需的(de)(de)鋅來(lai)源廣泛，存在(zai)于多種食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)(zhong)，但在(zai)動植(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)(zhong)，鋅的(de)(de)含量(liang)(liang)和(he)吸(xi)收(shou)利(li)用率(lv)差別很大，動物(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)含鋅豐富且(qie)吸(xi)收(shou)率(lv)高(gao)，植(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)含鋅量(liang)(liang)相對(dui)少、吸(xi)收(shou)率(lv)相對(dui)低(di)。動物(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)鋅元(yuan)素主要(yao)存在(zai)于海產(chan)品、動物(wu)(wu)(wu)(wu)內臟(zang)中(zhong)(zhong)，而植(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)鋅元(yuan)素主要(yao)存在(zai)于大白菜(cai)、黃豆、白蘿卜、稻米(糙)、小麥和(he)馬鈴(ling)薯中(zhong)(zhong)。此外，人們還(huan)可以(yi)(yi)通過含鋅的(de)(de)藥物(wu)(wu)(wu)(wu)攝(she)入特定劑(ji)量(liang)(liang)的(de)(de)鋅。從(cong)事鋅礦開采、鋅及其(qi)合(he)金冶煉以(yi)(yi)及鋅及其(qi)合(he)金焊接的(de)(de)工人會通過從(cong)空(kong)氣中(zhong)(zhong)吸(xi)入和(he)皮膚(fu)接觸的(de)(de)方式攝(she)入鋅。

鋅的毒性機制

鋅(xin)(xin)(xin)是人(ren)(ren)體必需的(de)元素(su)，且人(ren)(ren)類常(chang)常(chang)受缺鋅(xin)(xin)(xin)問題困擾(rao)，然而一但過(guo)度補鋅(xin)(xin)(xin)則會對身體造成某(mou)種程(cheng)度的(de)危害。從(cong)事鋅(xin)(xin)(xin)合金冶煉及鍍鋅(xin)(xin)(xin)鋼板(ban)焊(han)接的(de)工(gong)人(ren)(ren)，會從(cong)空氣中吸入大量的(de)金屬(shu)煙霧(如氧化鋅(xin)(xin)(xin))，從(cong)而患(huan)有一種金屬(shu)煙霧熱(re)的(de)病(bing)(bing)，這種病(bing)(bing)的(de)臨床表現為(wei)發熱(re)、呼(hu)吸困難和咳嗽，通常(chang)在(zai)遠離其工(gong)作環境后消失(shi)。在(zai)細(xi)胞水平上(shang)，鋅(xin)(xin)(xin)可以決定細(xi)胞的(de)死亡(wang)或生長(chang)，細(xi)胞內過(guo)多或過(guo)少的(de)鋅(xin)(xin)(xin)含量都將促使細(xi)胞凋(diao)亡(wang)，當細(xi)胞內鋅(xin)(xin)(xin)釋放(fang)時(shi)，可以導(dao)致細(xi)胞神經系(xi)統衰退(tui)，體內鋅(xin)(xin)(xin)的(de)平衡失(shi)調(diao)會導(dao)致阿(a)爾茨海(hai)默病(bing)(bing)的(de)發作。

鐵

鐵(tie)(Fe)是(shi)地(di)球(qiu)上分布廣、常用的金屬之(zhi)一，是(shi)地(di)殼中(zhong)第(di)二豐富的金屬元(yuan)素(su)(su)。鐵(tie)同時(shi)也是(shi)所有生(sheng)物體(ti)生(sheng)存和(he)成長(chang)不可(ke)或缺的元(yuan)素(su)(su)，在(zai)10多(duo)種人體(ti)必需的微量(liang)元(yuan)素(su)(su)中(zhong)，鐵(tie)無論是(shi)在(zai)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)性上還是(shi)在(zai)數(shu)量(liang)上都屬于(yu)。由(you)于(yu)鐵(tie)易在(zai)Fe+2和(he)Fe+3之(zhi)間(jian)相互轉換，其對生(sheng)物體(ti)的氧(yang)化(hua)還原過程非常重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)，同時(shi)還是(shi)許多(duo)至關重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的蛋白(bai)質和(he)酶的輔因子(zi)，有鐵(tie)參與(yu)的反(fan)應支持了絕大多(duo)數(shu)好氧(yang)微生(sheng)物的呼吸過程。雖(sui)然(ran)地(di)球(qiu)上鐵(tie)資(zi)源豐富，然(ran)而(er)大多(duo)數(shu)鐵(tie)的化(hua)合物并不能被人體(ti)吸收，并且人體(ti)生(sheng)長(chang)階段對鐵(tie)需求的猛(meng)增與(yu)補鐵(tie)的不及(ji)時(shi)，也會導致(zhi)人體(ti)內缺乏鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)，甚至導致(zhi)缺鐵(tie)性貧血。

鐵的來源

鐵(tie)(tie)(tie)與(yu)人類(lei)的(de)生(sheng)活息(xi)息(xi)相關，鐵(tie)(tie)(tie)及(ji)其合金(jin)被廣泛應用(yong)(yong)于人類(lei)生(sheng)產生(sheng)活的(de)各個(ge)領域(yu)，從航空、海洋國(guo)防領域(yu)到建筑、裝飾、餐飲領域(yu)，處處可(ke)以(yi)看(kan)到鐵(tie)(tie)(tie)及(ji)其合金(jin)的(de)使(shi)用(yong)(yong)。人類(lei)主要從食(shi)物(wu)(wu)和(he)藥品中(zhong)攝取鐵(tie)(tie)(tie)元素(su)，動(dong)物(wu)(wu)血、肝臟(zang)、雞胗(zhen)、牛腎、大豆、黑(hei)木耳、芝麻醬(jiang)、牛肉、羊(yang)肉、蛤蜊和(he)牡(mu)蠣等(deng)食(shi)物(wu)(wu)中(zhong)含(han)(han)有(you)豐(feng)富的(de)鐵(tie)(tie)(tie)，此外還可(ke)以(yi)利用(yong)(yong)鑄鐵(tie)(tie)(tie)鍋煮番茄或其它酸性食(shi)物(wu)(wu)，鍋中(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)(tie)元素(su)會隨著烹飪過程進入食(shi)物(wu)(wu)。雖然(ran)很(hen)多(duo)(duo)食(shi)物(wu)(wu)中(zhong)都含(han)(han)有(you)鐵(tie)(tie)(tie)元素(su)，然(ran)而我(wo)國(guo)仍然(ran)有(you)許多(duo)(duo)人嚴(yan)重缺鐵(tie)(tie)(tie)，嚴(yan)重缺鐵(tie)(tie)(tie)的(de)婦女和(he)兒童必要時(shi)可(ke)以(yi)通過口服亞鐵(tie)(tie)(tie)鹽(硫(liu)酸亞鐵(tie)(tie)(tie)、葡萄糖酸亞鐵(tie)(tie)(tie))補(bu)充(chong)劑量的(de)鐵(tie)(tie)(tie)元素(su)。

鐵的毒性機制

如(ru)下圖(tu)所示，鐵(tie)分布在人體各個組織中(zhong)，并參與了各種(zhong)各樣的(de)(de)(de)(de)(de)代謝(xie)過程，包(bao)括氧(yang)運(yun)輸、脫氧(yang)(DNA)合成和(he)(he)(he)電子運(yun)輸。鐵(tie)在人體內的(de)(de)(de)(de)(de)代謝(xie)平衡對人體健康至關重要，缺(que)(que)鐵(tie)仍然是世界上常見和(he)(he)(he)普(pu)遍的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)營養失調，其往(wang)往(wang)會(hui)導致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)早產、認(ren)知和(he)(he)(he)精神運(yun)動發(fa)育缺(que)(que)陷、工(gong)作能力受損(sun)、生(sheng)長減(jian)弱、骨礦化改變(bian)和(he)(he)(he)免疫反應減(jian)弱。然而(er)，人體攝入(ru)鐵(tie)過量會(hui)導致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氧(yang)自(zi)由(you)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)，從而(er)對人體組織產生(sheng)毒(du)性。在鐵(tie)超載的(de)(de)(de)(de)(de)疾病中(zhong)(如(ru)遺傳性血色素沉(chen)著癥)，自(zi)由(you)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)會(hui)導致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)組織損(sun)傷和(he)(he)(he)器官衰竭，此外，過量的(de)(de)(de)(de)(de)游離鐵(tie)被認(ren)為是致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)癌的(de)(de)(de)(de)(de)，并且其產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)大量自(zi)由(you)基(ji)(ji)可以導致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)DNA鏈斷裂，致(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)癌基(ji)(ji)因和(he)(he)(he)腫瘤基(ji)(ji)因的(de)(de)(de)(de)(de)復制。長期接觸鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)質量分數(shu)超過30%的(de)(de)(de)(de)(de)石棉的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)人，患“石棉肺(fei)”幾(ji)率大增(zeng)。

鈷

鈷(gu)(gu)(Co)是(shi)一種具有銀灰(hui)色光澤的(de)金屬，具有延展性(xing)和(he)(he)鐵磁(ci)性(xing)。鈷(gu)(gu)是(shi)人(ren)(ren)體(ti)必需(xu)的(de)微量元(yuan)素，是(shi)b12的(de)重要(yao)組成部分(fen)，人(ren)(ren)體(ti)中大(da)約有1~2mg的(de)鈷(gu)(gu)，在(zai)肝臟(zang)(zang)、腎臟(zang)(zang)、心臟(zang)(zang)和(he)(he)脾臟(zang)(zang)中含量較(jiao)多(duo)，而在(zai)血清、腦(nao)和(he)(he)胰腺中也發現(xian)了低濃度的(de)鈷(gu)(gu)。研究(jiu)發現(xian)，人(ren)(ren)體(ti)吸入大(da)劑量的(de)鈷(gu)(gu)及其化合(he)(he)物，會導致牙槽炎、哮喘、心肌(ji)炎和(he)(he)肺癌等(deng)病癥(zheng)，癌癥(zheng)研究(jiu)機構(gou)已(yi)將鈷(gu)(gu)列(lie)為2B類致癌物質，致癌物報(bao)告也將硫化鈷(gu)(gu)和(he)(he)鈷(gu)(gu)鎢硬質合(he)(he)金列(lie)入“合(he)(he)理預期(qi)為人(ren)(ren)類致癌物質”。

鈷的來源

由于(yu)(yu)(yu)鈷(gu)(gu)(gu)具(ju)有(you)高(gao)的(de)(de)(de)熔點、強(qiang)度(du)和(he)(he)抗氧化性(xing)，主要用(yong)于(yu)(yu)(yu)超級耐(nai)熱合(he)(he)金(jin)(jin)、工(gong)具(ju)鋼、硬質合(he)(he)金(jin)(jin)、磁性(xing)材(cai)料(liao)及(ji)鋰(li)電池領域。此(ci)外，鈷(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)化合(he)(he)物也被(bei)(bei)用(yong)于(yu)(yu)(yu)制作(zuo)(zuo)催化劑、干燥劑、顏料(liao)與染料(liao)等，鈷(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)同位素(su)Co60和(he)(he)Co58具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)放射性(xing)，因(yin)此(ci)被(bei)(bei)用(yong)于(yu)(yu)(yu)核(he)(he)工(gong)業(ye)中(zhong)。人(ren)(ren)類主要通(tong)過(guo)吸入(ru)的(de)(de)(de)方式(shi)攝(she)(she)取鈷(gu)(gu)(gu)，主要發生在(zai)鈷(gu)(gu)(gu)相關(guan)合(he)(he)金(jin)(jin)熔煉、焊(han)接的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)場(chang)所。普通(tong)城(cheng)市空氣(qi)中(zhong)鈷(gu)(gu)(gu)含(han)量約為1~2ng/cm3，而在(zai)重工(gong)業(ye)城(cheng)市中(zhong)其(qi)濃(nong)度(du)達(da)到(dao)10ng/cm3，在(zai)從事鈷(gu)(gu)(gu)及(ji)其(qi)合(he)(he)金(jin)(jin)熔煉工(gong)廠空氣(qi)中(zhong)其(qi)濃(nong)度(du)甚至高(gao)達(da)1100μg/cm3。在(zai)核(he)(he)工(gong)業(ye)中(zhong)，放射性(xing)的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)顆粒會被(bei)(bei)當作(zuo)(zuo)放射垃圾(ji)排放到(dao)海洋或(huo)是進入(ru)放射垃圾(ji)填埋場(chang)中(zhong)，工(gong)人(ren)(ren)潛在(zai)地也會吸入(ru)或(huo)攝(she)(she)入(ru)一部(bu)分鈷(gu)(gu)(gu)。此(ci)外，一部(bu)分含(han)鈷(gu)(gu)(gu)合(he)(he)金(jin)(jin)還被(bei)(bei)用(yong)作(zuo)(zuo)人(ren)(ren)體臀(tun)骨(gu)和(he)(he)假肢(zhi)的(de)(de)(de)植入(ru)材(cai)料(liao)。然而近期(qi)研究表明(ming)，這些(xie)含(han)鈷(gu)(gu)(gu)合(he)(he)金(jin)(jin)會造成移(yi)植者甲狀腺、心(xin)臟和(he)(he)神(shen)經(jing)系統功(gong)能紊亂，這些(xie)含(han)鈷(gu)(gu)(gu)合(he)(he)金(jin)(jin)植入(ru)材(cai)料(liao)也有(you)被(bei)(bei)公(gong)司召回的(de)(de)(de)例子(zi)。

鈷的毒性機制

可(ke)(ke)(ke)吸入(ru)鈷(gu)及其(qi)(qi)化(hua)合(he)物(wu)自身在水中的(de)(de)溶(rong)解性對其(qi)(qi)毒(du)性和致(zhi)癌性影(ying)(ying)響(xiang)很大，溶(rong)解度(du)高的(de)(de)金屬鈷(gu)納米顆粒可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)更(geng)(geng)強的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)毒(du)性，刺激細(xi)胞(bao)(bao)氧(yang)化(hua)應激，產(chan)生(sheng)(sheng)基(ji)因毒(du)性。而低(di)溶(rong)解度(du)的(de)(de)鈷(gu)氧(yang)化(hua)物(wu)(CoO、Co3O4)雖然產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)毒(du)性較低(di)，但其(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)刺激細(xi)胞(bao)(bao)產(chan)生(sheng)(sheng)更(geng)(geng)強的(de)(de)氧(yang)化(hua)應激，且由(you)于其(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)在肺細(xi)胞(bao)(bao)中長(chang)(chang)期(數(shu)月甚至幾年)存在，因此可(ke)(ke)(ke)對肺細(xi)胞(bao)(bao)產(chan)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)期的(de)(de)負面影(ying)(ying)響(xiang)。此外，鈷(gu)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)抑制DNA，產(chan)生(sheng)(sheng)活性氧(yang)和氮，改變基(ji)因表(biao)達方式，促使細(xi)胞(bao)(bao)癌變。研究(jiu)發(fa)現，由(you)鈷(gu)引(yin)起的(de)(de)毒(du)性影(ying)(ying)響(xiang)還(huan)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)由(you)父(fu)母遺傳給子女，鈷(gu)的(de)(de)過量攝入(ru)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)導致(zhi)新生(sheng)(sheng)兒體重(zhong)降低(di)，并增加死胎的(de)(de)風險(xian)。

鈦

鈦(tai)(tai)(Ti)是(shi)銀灰色的(de)過渡(du)金屬(shu)，其特征是(shi)質(zhi)量輕、強度(du)高、耐蝕性強、生(sheng)物(wu)(wu)相容性好，廣泛(fan)應用于航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天、武器裝備(bei)、冶金化工、生(sheng)物(wu)(wu)醫療(liao)(liao)、體育器械(xie)和生(sheng)活用品等領(ling)域。鈦(tai)(tai)并不是(shi)人(ren)(ren)體必需的(de)微量元素，但其本身沒(mei)有毒性，且(qie)與人(ren)(ren)體不產生(sheng)過敏反(fan)應，能抵抗(kang)人(ren)(ren)體分泌物(wu)(wu)的(de)腐(fu)蝕，常用作人(ren)(ren)工關節(jie)、種(zhong)植(zhi)(zhi)牙、血管支架和心臟瓣膜等醫療(liao)(liao)植(zhi)(zhi)入領(ling)域。此外，經納(na)米水溶鈦(tai)(tai)處(chu)(chu)理過的(de)鈦(tai)(tai)及其合金植(zhi)(zhi)入材料可(ke)以增強基因表達(da)、蛋白質(zhi)合成(cheng)和細(xi)(xi)胞生(sheng)長，并可(ke)增加骨(gu)細(xi)(xi)胞和肌肉(rou)細(xi)(xi)胞的(de)粘附(fu)力，同(tong)時(shi)納(na)米水溶鈦(tai)(tai)處(chu)(chu)理的(de)醫用膠(jiao)帶還(huan)具有減輕運動(dong)員肌腱組(zu)織運動(dong)疲勞的(de)功能。雖然鈦(tai)(tai)本身對人(ren)(ren)體并沒(mei)有危害(hai)(hai)，但鈦(tai)(tai)的(de)化合物(wu)(wu)如(ru)氧化鈦(tai)(tai)粉(fen)(鈦(tai)(tai)白粉(fen))對人(ren)(ren)體具有危害(hai)(hai)，癌癥(zheng)研究機構(gou)已將(jiang)氧化鈦(tai)(tai)列為人(ren)(ren)類(lei)2B類(lei)致癌物(wu)(wu)質(zhi)。

鈦的來源

鈦(tai)在(zai)地球上的儲(chu)量十分豐富，主(zhu)要分布(bu)在(zai)澳大(da)利(li)亞、南非、加(jia)拿大(da)、中(zhong)國(guo)和印(yin)度等國(guo)，已知的鈦(tai)礦物約有140種，但工業應用(yong)的主(zhu)要是鈦(tai)鐵礦(Fe-TiO3)和金紅石(TiO2)。氧(yang)化(hua)鈦(tai)作為(wei)鈦(tai)化(hua)合物的一種，被廣泛應用(yong)于涂料、化(hua)妝品(pin)(pin)和食(shi)品(pin)(pin)保(bao)藏領域中(zhong)，且隨著納米科技的進步，直徑微納米級別的氧(yang)化(hua)鈦(tai)粉(fen)(fen)應用(yong)更(geng)加(jia)廣泛，然而(er)納米氧(yang)化(hua)鈦(tai)粉(fen)(fen)被認(ren)為(wei)與人(ren)體(ti)肺癌的發生有關。人(ren)類(lei)主(zhu)要通過(guo)皮膚接觸和吸(xi)(xi)入(ru)的方式攝入(ru)鈦(tai)及氧(yang)化(hua)鈦(tai)，而(er)吸(xi)(xi)入(ru)是鈦(tai)進入(ru)人(ren)體(ti)的主(zhu)要方式，特別是對于從(cong)事鈦(tai)及氧(yang)化(hua)鈦(tai)生產和制造的工人(ren)，從(cong)空氣中(zhong)吸(xi)(xi)入(ru)的劑(ji)量更(geng)大(da)。

鈦的毒性機制

研(yan)究發現，從事氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)生產的(de)(de)工人患肺癌的(de)(de)風險(xian)要(yao)高于(yu)其他人群。人類吸入(ru)(ru)氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)粉(特別是(shi)納米(mi)(mi)級尺(chi)寸的(de)(de)粉末)后(hou)，納米(mi)(mi)氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)粉可以(yi)損傷肺、肝(gan)、腎等組織(zhi)器官，其中肺是(shi)納米(mi)(mi)氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)攻擊的(de)(de)主要(yao)目標，納米(mi)(mi)氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)由于(yu)尺(chi)寸小、比表面積大等特性(xing)(xing)，可以(yi)迅速滲透(tou)進入(ru)(ru)靶(ba)細(xi)(xi)胞中，程(cheng)度上刺激了細(xi)(xi)胞的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)應激，并(bing)損傷細(xi)(xi)胞線粒體(ti)。然而(er)目前關于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)對(dui)肺細(xi)(xi)胞的(de)(de)攻擊及致癌機(ji)制還(huan)并(bing)不(bu)清楚，而(er)將(jiang)氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)列為(wei)可能致癌物質，也得到了許多組織(zhi)和(he)機(ji)構的(de)(de)反(fan)對(dui)，因此(ci)關于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)鈦(tai)(tai)的(de)(de)毒性(xing)(xing)機(ji)制還(huan)需要(yao)進一步研(yan)究。

鋇

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(Ba)是一種具有銀白(bai)色光(guang)澤的(de)(de)(de)堿土金(jin)屬，在(zai)自(zi)然界中并(bing)(bing)不以單質形式存在(zai)，而多(duo)以重晶石(硫酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei))的(de)(de)(de)和(he)(he)毒(du)重石(碳酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei))的(de)(de)(de)形式存在(zai)于礦(kuang)物中。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)化(hua)合(he)物如(ru)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鎳合(he)金(jin)通(tong)常被用(yong)(yong)于制造(zao)火(huo)花(hua)塞電極，也被用(yong)(yong)于真空管中的(de)(de)(de)干燥和(he)(he)除(chu)(chu)氣元(yuan)件，不溶的(de)(de)(de)硫酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)則可(ke)被用(yong)(yong)作人體(ti)X射線(xian)檢測輔助造(zao)影劑。碳酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、硝酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)和(he)(he)氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)被用(yong)(yong)于制造(zao)陶(tao)瓷釉料和(he)(he)殺蟲劑。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)并(bing)(bing)不是人體(ti)必需的(de)(de)(de)微量元(yuan)素，除(chu)(chu)硫酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)外幾乎所有的(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化(hua)合(he)物對人體(ti)都有毒(du)性，人類(lei)通(tong)過吸入或誤(wu)食鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)，產生急性或慢性鋇(bei)(bei)(bei)(bei)中毒(du)癥狀(zhuang)。

鋇的來源

鋇(bei)在(zai)地(di)殼(ke)中的(de)含(han)量為0.05%(質量百分(fen)比)，屬于地(di)殼(ke)中第十四(si)豐富的(de)元素，主要(yao)以重(zhong)晶石和毒(du)重(zhong)石的(de)形(xing)式(shi)存(cun)在(zai)。大部分(fen)飲用水中約含(han)有(you)0.03mg/L的(de)鋇(bei)元素，而在(zai)一些重(zhong)污染地(di)區其含(han)量超過了美國(guo)環境保護(hu)屬所(suo)規定(ding)的(de)的(de)2mg/L限定(ding)標準，一些食物如