有毒元素思维导图

对汞、铅、铝等五种化学有毒元素进行了概述，分别描述了有毒元素的危害。

有毒元素

• 铅
  • 来源
    • 食品容器与包装材料、工业三废与汽油燃烧、含铅的食品添加剂的使用、含铅的农药及加工助剂的使用等
  • 对人体的危害
    • 5%-10%主要在十二指肠被吸收。经肝脏后，部分随胆汁再次排入肠道中。
  • 急性毒性
    • 机理：通过消化道、呼吸道和皮肤进入人体内，被吸收后，对人体的各个脏器有不同程度的损害作用，数周后会转移到毛发、骨骼、牙齿中，以磷酸氢的的形式沉淀下来
    • 铅对生物体内许多器官组织都具有不同程度的损害作用，尤其是对造血系统、神经系统和肾脏的损害尤为明显
    • 亚慢性和慢性毒性：对造血系统（贫血和溶血）；神经性毒性（中枢神经系统和周围神经系统受损，铅性脑病是铅中毒最严重的表现，摄入的铅儿童较成人敏感，摄入过量的铅会影响儿童的生长发育，导致智力低下）；肾脏毒性尤为明显（肾脏的排泄机制多半受到影响，可引起慢性铅中毒肾病）；生殖毒性，致癌性，致突变性
    • 铅对人体的毒性作用为慢性损害作用，特点：口有金属味
  • 检测
    • 1. 石墨炉原子吸收光谱法：样品经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收283.3nm共振线，在一定浓度范围内，其吸收值与铅含量成正比，与标准系列比较定量。
    • 2. 双硫腙比色法：样品经消化后，在PH值8.5～9.0时，铅离子与二硫腙形成红色络合物（双硫腙铅）溶于三氯甲烷等有机物溶剂中，可被萃取出来，加入柠檬酸铵，氰化钾和盐酸羟胺等掩蔽剂，防止铁，铜，锌等离子的干扰，根据三氯甲烷呈现的颜色与标准比色，510nm处测定。
    • 排除干扰离子的方法
      • 调溶液的PH；
      • 改变金属离子的价数；
      • 加入掩蔽剂使干扰元素不与双硫腙反应。
• 汞
  • 概述
    • 汞是唯一的液态金属，有机汞的毒性大于无机汞。
    • 进入食物链的主要途径：生物放大和生物富集
    • 机理：水中的无机汞通常在微生物的作用下能转化成毒性较高的甲基汞，甲基汞易溶于水，易在水生生物中富集，因此鱼类中甲基汞的含量较高，人通过摄食甲基汞含量较高的鱼类，而产生汞中毒，所吸收的大部分的汞属于毒性较大的甲基汞。
  • 来源
    • 农业上含汞农药的使用污水的灌溉，工业三废废料中释放的汞，会通过生物富集和生物放大，进入食物链，水产品中的汞含量最高
  • 危害
    • 急性毒性（无机汞：肾组织坏死，发生尿毒症，严重可引起死亡；有机汞：胃肠系统的损害，引起肠道黏膜发炎，剧烈腹痛，腹泻和呕吐，甚至导致虚脱而死亡；
    • 亚慢性及慢性毒性（不可逆的神经系统中毒症状，主要损害神经系统，特别是中枢神经系统能在肝脏、肾脏中产生蓄积；大到皮质神经细胞变性坏死，器官营养障碍，蛋白质合成下降，导致功能衰竭）；
    • 致畸性和致突变性
  • 检测
    • 1. 冷原子吸收光谱法：汞蒸气对波长253.7nm的共振线具有强烈的吸收作用。样品经过酸消解或者催化酸消解使汞转化为离子状态，在强酸性介质中以氯化亚锡还原成元素汞，以氯气或干燥空气作为载体，将元素汞吹入汞测定仪，进行冷原子吸收测定，在一定浓度范围内，其吸收值与汞含量成正比，与标准系列比较定量。
    • 2. 双硫腙比色法：样品经消化后，汞离子在酸性溶液中可与双硫腙生成橙色络合物，溶于三氯甲烷CHCl3，与标准系列比较定量。
    • 3. 原子荧光光谱法：试样经酸加热消解后，在酸性介质中，试样中汞被硼氢化钾还原成原子态汞，由载气－氩气带入原子化器中。在特制汞空心阴极灯照射下，基态汞原子被激发至好能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与汞含量成正比，与标准系列比较进行定量。（检无）
• 铝
  • 来源：
    • 用铝制作炊具，餐具，包装材料等在烹调，贮存食物时，在酸性或碱性食物的侵蚀下以及磨损中，可以使铝溶出；
    • 一些食品添加剂中也有铝的化合物；铝生产场所的粉尘等造成的环境污染也是食物和饮水中铝的重要来源
    • 当食入含铝的食品后，其摄入量的98%以上经粪便直接排出，其余的部分被消化道吸收
  • 毒性:
    • 急性毒性，慢性毒性（影响磷的代谢，可使血糖的肝糖原浓度下降，还可抑制胃蛋白酶的活性，使胃酸减少，消化功能降低，食欲减退，还可以起贫血）；
    • 神经毒性（运动失调，记忆力差，心情郁闷和抽象推理能力减退）
    • 骨骼毒性（骨软化症）和致畸性
  • 测定：
    • 比色法：在酸性溶液中，铝与铬天菁S生成紫红色络合物。加入EDTA-Zn可以掩蔽铁，镍等金属离子的干扰。溶液颜色的深浅与铝含量成正比，可以直接比色测定。
    • 分光光度法、原子发射光谱法、石墨炉原子吸收光谱法
• 镉[gé]
  • 来源：
    • 植物性食物
      • 含镉的颜料、镀层、合金的使用，都有受到镉污染的可能性，特别是在酸性溶液中，更易使镉溶出。
      • 含镉煤、废料等的使用会污染空气，
      • 含镉的肥料，污水的灌溉等会污染土壤，农作物在种植过程中会吸收土壤中的镉，而导致农作物被镉污染
    • 动植物食品：主要来自环境，在动物体内有明显的生物蓄积倾向，动植物中镉的含量较低，在水产品中镉的含量相对较高
    • 饮料中的镉：加工和储藏过程中污染，含镉的电镀容器、蓄水池及水管或者污染对水源。
  • 危害：
    • 急性毒性（恶心、流涎，呕吐，腹痛腹泻、继而引起中枢神经中毒症状。严重者虚脱而死亡）；
    • 亚慢性和慢性毒性（肾脏毒性：导致肾小管的重吸收作用发生障碍，肾小球的滤过作用增强，镉在肾脏中蓄积会引发高血压，锌是镉的拮抗元素，加入可缓解镉的毒性；骨软化症）；
    • 致畸、致突变和致癌性[三致]
  • 检测
    • 1. 石墨炉原子吸收光谱法：样品经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收228.8nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与镉含量成正比，与标准系列比较定量。
    • 2. 比色法：样品经消化后，在碱性溶液中镉离子与6-溴本并噻唑偶氮萘酚形成红色络合物，溶于三氯甲烷，与标准系列比较定量。
    • 3. 二流腙-乙酸丁酯法：样品经处理后，在PH=6左右的溶液中，镉离子与二流腙形成络合物，并经乙酸丁酯萃取分离，导入原子吸收仪中，吸收228.8nm共振线，其吸光值与镉含量成正比，与标准系列比较定量
• 砷[shēn]
  • 概述
    • 来源：砷的化合物广泛存在于岩石土壤和水中。在体内有较强的蓄积性，在指甲和毛发中蓄积，肺是体内砷的主要贮存场所
    • 机理：可通过食道、呼吸道和皮肤黏膜进入人体后，进入血液，95%以上的砷与血红蛋白中的珠蛋白结合，然后随着血液分布到集体的人各个器官之中。
    • 五价砷比三价砷容易被机体吸收，有机砷毒性小于无机砷（元素砷基本无毒，砷的化合物具有不同的毒性）
  • 来源
    • 广泛应用于农业上作为杀虫剂和除草剂使用，自然界中可溶性砷化物可使地下水中砷含量增高
  • 危害
    • 急性毒性：误食砷主要表现的症状是胃肠道炎症，特别严重的是因中枢神经系统麻痹而死亡
    • 慢性毒性：食欲下降，体重下降，胃肠障碍…皮肤色素会发生沉积，比如皮肤的黑变病
    • 致癌性、致畸和致突变[三致]：砷是一种原浆毒，对蛋白质和多种氨基酸有很强的亲和力，侵入人体后能与很多巯基的酶结合，使酶丧失活性，还能影响毛细血管，使血管的通透性增强，血容量降低
  • 检测：
    • 1. 银盐法（二乙基二硫代氨基甲酸银比色法）：试样经消化后，以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，经银盐溶液吸收后，形成棕红色胶态物，520nm处比色，与标准系列比较定量。
    • 2. 硼氢化物还原比色法：样品经消化，其中砷以五价形式存在。当溶液氢离子浓度大于1.0mol/l时，加入碘化钾-硫脲并结合加热，能将五价砷还原成三价砷。在酸性条件下，硼氢化物将三价砷还原为负三价，形成砷化氢气体，导入吸收液中呈黄色，黄色深浅与溶液中砷含量成正比。与标准系列比较定量。
    • 3. 砷斑法（古蔡氏砷斑比色法）：检无