重金屬污染
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鐵
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銅
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元素周期表
重金屬污染
基本定義
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染。
如日本的水俁病是由汞污染所引起。其危害程度取決於重金屬在環境、食品和生物體中存在的濃度和化學形態。
重金屬污染主要表現在水污染中，還有一部分是在大氣和固體廢物中。
主要特點
重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的淨化，使有害性降低或解除。
而重金屬具有富集性，很難在環境中降解。
在重金屬的開採、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。
如隨廢水排出的重金屬，可在藻類和底泥中積累，被魚和貝類體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。
水體中金屬有利或有害不僅取決於金屬的種類、理化性質，而且還取決於金屬的濃度及存在的價態和形態，
即使有益的金屬元素濃度超過某一數值也會有劇烈的毒性，使動植物中毒，甚至死亡。
金屬有機化合物（如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等）比相應的金屬無機化合物毒性要強得多；
可溶態的金屬又比顆粒態金屬的毒性要大；六價鉻比三價鉻毒性要大等等。
重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分佈，而底泥往往是重金屬的儲存庫和最後的歸宿。
當環境變化時，底泥中的重金屬形態將發生轉化並釋放造成污染。
重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，可以直接威脅高等生物包括人類，有關專家指出，
重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性，已受污染土壤沒有治理價值，只能調整種植品種來加以回避。
因此，底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。
污染分類
鉛污染
是可在人體和動物組織中積蓄的有毒金屬。
主要來源於各種油漆、塗料、蓄電池、冶煉、五金、機械、電鍍、化妝品、染發劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來水管等。
它是通過皮膚、消化道、呼吸道進入體內與多種器官親和，主要毒性效應是貧血症、神經機能失調和腎損傷，易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。
鉛對水生生物的安全濃度為0.16mg/L，用含鉛0.1∼4.4mg/L的水灌溉水稻和小麥時，作物中鉛含量明顯增加。
人體內正常的鉛含量應該在0.1毫克/升，如果含量超標，容易引起貧血，損害神經系統。
而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多，一旦血鉛含量超標，應該採取積極的排鉛毒措施。
兒童可服用排鉛口服液或借助其他產品進行排鉛。
鎘污染
鎘不是人體的必要元素。鎘的毒性很大，可在人體內積蓄，主要積蓄在腎臟，引起泌尿系統的功能變化；
鎘主要來源有電鍍、採礦、冶煉、燃料、電池和化學工業等排放的廢水；廢舊電池中鎘含量較高、也存在於水果和蔬菜中，
尤其是蘑菇，在乳製品和穀物中也有少量存在，鎘能夠取代骨中鈣，使骨骼嚴重軟化，骨頭寸斷，會引起胃臟功能失調，
干擾人體和生物體內鋅的酶系統，導致高血壓症上升。易受害的人群是礦業工作者、免疫力低下人群。
鎘能夠幹擾骨中鈣，如果長期攝入微量鎘，使骨骼嚴重軟化，骨頭寸斷，引起骨痛病，其還會引起胃臟功能失調，
並干擾人體和生物體內鋅的酶系統，導致高血壓症上升。
汞污染
汞及其化合物屬於劇毒物質，可在人體內蓄積。
主要來源於儀錶廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、化妝品、照明用燈、齒科材料、燃煤、水生生物等。
血液中的金屬汞進入腦組織後，逐漸在腦組織中積累，達到一定的量時就會對腦組織造成損害，
另外一部分汞離子轉移到腎臟。
進入水體的無機汞離子可轉變為毒性更大的有機汞，由食物鏈進入人體，引起全身中毒作用；
正常人血液中的汞小於5-10微克/升，尿液中的汞濃度小於20微克/升。如果急性汞中毒，會誘發肝炎和血尿。
砷污染
是人體的非必需元素，元素砷的毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比其他砷化合物毒性更強。
砷通過呼吸道、消化道和皮膚接觸進入人體，如攝入量超過排泄量，
砷就會在人體的肝、腎、肺、子宮、胎盤、骨骼、肌肉等部位蓄積，與細胞中的酶系統結合，
使酶的生物作用受到抑制失去活性，特別是在毛髮、指甲中蓄積，從而引起慢性砷中毒，
潛伏期可達幾年甚至幾十年，慢性中毒有消化系統症狀、神經系統症狀和皮膚病變等。
砷還有致癌作用，能引起皮膚癌，在一般情況下，土壤、水、空氣、植物和人體都含有微量的砷，對人體不會構成危害。
主要來源於採礦、冶金、化化學制藥、玻璃工業中的脫色劑、各種殺蟲劑、殺鼠劑、砷酸鹽藥物、化肥、硬質合金、皮革、農藥等；
危害的人群有農民、家庭主婦、特殊職業工人群體。而且如果孕婦體內砷超標還會誘發畸胎。
鉻污染
主要來源於劣質化妝品原料、皮革製劑、金屬部件鍍鉻部分，工業顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等；
如誤食飲用，可致腹部不適及腹瀉等中毒症狀，引起過敏性皮炎或濕疹，呼吸進入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，
引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴重地區居民，經常接觸或過量攝入者，易得鼻炎、結核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。
銅污染
指銅（Cu）及其化合物在環境中所造成的污染。
主要污染來源是銅鋅礦的開採和冶煉、金屬加工、機械製造、鋼鐵生產等。
冶煉排放的煙塵是大氣銅污染的主要來源。
鎳污染
是由鎳及其化合物所引起的環境污染。冶煉鎳礦石及冶煉鋼鐵時，部分礦粉會隨氣流進入大氣。
在焙燒過程中也有鎳及其化合物排出，主要為不溶于水的硫化鎳（N
iS），氧化鎳（N
iO）、金屬鎳粉塵等，成為大氣中的顆粒物。
燃燒生成的鎳粉塵遇到熱的一氧化碳，會生成易揮發的、劇毒的致癌物羰基鎳[N
i（CO）4]。
精煉鎳的作業工人，患鼻腔癌和肺癌的發病率較高。
鍍鎳工業、機器製造業、金屬加工業的廢水中常含有鎳，常用堿法處理工業廢水，使其生成氫氧化鎳[N
i(OH)2]沉澱而清除掉。
鎳可在土壤中富集，含鎳的大氣顆粒物沉降、含鎳廢水灌溉、動植物殘體腐爛、岩石風化等都是土壤中鎳的來源。
植物生長會吸收土壤中的鎳。鎳含量最高的植物是綠色蔬菜和煙草，可達1.5-3ppm。
鋅污染
是指鋅及化合物所引起的環境污染。主要污染源有鋅礦開採、冶煉加工、機械製造以及鍍鋅、儀器儀錶、有機物合成和造紙等工業的排放。
汽車輪胎磨損以及煤燃燒產生的粉塵、煙塵中均含有鋅及化合物，工業廢水中鋅常以鋅的羥基絡合物存在。
人體傷害
以各種化學狀態或化學形態存在的重金屬，在進入環境或生態系統後就會存留、積累和遷移，造成危害。
如隨廢水排出的重金屬，即使濃度小，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝的體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。
如日本的水俁病，就是因為燒鹼製造工業排放的廢水中含有汞，在經生物作用變成有機汞後造成的；
又如痛痛病，是由煉鋅工業和鎘電鍍工業所排放的鎘所致。
汽車尾氣排放的鉛經大氣擴散等過程進入環境中，造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高，
致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍，損害了人體健康。重金屬對人體的傷害極大。常見的有：
汞：食入後直接沉入肝臟，對大腦、神經、視力破壞極大。天然水每升水中含0.01毫克，就會導致人中毒。
鎘：導致高血壓，引起心腦血管疾病；破壞骨骼和肝腎，並引起腎衰竭。
鉛：是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細胞，特別是胎兒的神經系統，可造成先天智力低下。
鈷：能對皮膚有放射性損傷。
釩：傷人的心、肺，導致膽固醇代謝異常。
銻：與砷能使銀手飾變成磚紅色，對皮膚有放射性損傷。
鉈：會使人多發性神經炎。
錳：超量時會使人甲狀腺機能亢進。也能傷害重要器官。
砷：是砒霜的組分之一，有劇毒，會致人迅速死亡。長期接觸少量，會導致慢性中毒。另外還有致癌性。
這些重金屬中任何一種都能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神精錯亂、關節疼痛、結石、癌症。
近年，關於重金屬污染事件屢見不鮮，飲水機內也存在重金屬污染，可見重金屬污染已影響到我們的生活環境。
http://baike.baidu.com/view/282970.htm
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處理法有：
1土壤深翻：以摺疊勁翻土方式，把含毒比較高的土壤送入地心；把無毒的土壤從深處翻上表土覆蓋。
2培養種植：種堇菜、蜈蚣草可以有效治理土壤中的重金屬污染問題，目前治理土壤問題最有效的辦法還是植物修復法。
也就是說在一些受重金屬污染嚴重的土壤裏種那些能強烈吸收重金屬的植物。
研究證明蕨類植物蜈蚣草對砷具有很強的超富集功能，其葉片含砷量高達8‰。
蜈蚣草能通過根系吸收土壤中的砷，然後把它們存到葉片中。還有一種也是修復的能手，它就是堇菜，它的主要作用是除鉛、鎘。
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蜈蚣草，又名長葉甘草蕨（Pteris
vittata），是一種蕨類植物。
這種植物特別的地方是它不怕砷。和其他一般的植物比較起來，蜈蚣草對砷的容忍度可達到100到1000倍。
蜈蚣草會將泥土裡的砷吸收，再儲存到它的葉子中。目前來說，這是唯一有這樣功能的多細胞生物。
那麼，科學家是如何找到幫助蜈蚣草容忍砷的基因呢？
科學家所使用的方法，是「yeast
functional complementation」。
也就是將幾千種不同的蜈蚣草基因放入幾千個酵母菌細胞中，再來觀察哪個得到蜈蚣草基因的酵母菌細胞對砷有高容忍度。
這個酵母菌便含有科學家所尋找的基因。
科學家也會將蜈蚣草的抗砷基因去除，來確認這個基因的確是正確的基因。
這個抗砷基因會產生一種位於植物液泡膜上的蛋白質。這個蛋白質像是一個幫浦，可以將砷儲存於液泡中。
液泡像是細胞的垃圾桶。只要砷沒有在細胞質中，就不會對細胞有不好的影響。
蜈蚣草的抗砷基因有什麼好處呢？也許，蜈蚣草樹葉內高濃度的砷可以避免動物將蜈蚣草當成食物。
對於人類來說呢，蜈蚣草可以直接應用在清理土壤污染或是水污染上。
或是可以將蜈蚣草特有的抗砷基因移植到其他的植物上。比如，有些稻田有砷污染。
可以讓稻米將砷吸收儲藏於根部，而不影響到人類食用的稻榖。
http://science.nchc.org.tw/blog/?p=542
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