化学污染物的危害

化学是研究物质化学变化规律的基础科学。人类居住的地球环境是由各类物质组成的，其演化的历程也是物质遵循化学规律变化的过程。所以研究环境问题不能离开化学。

造成环境污染的因素大体上可分为物理的（噪声、振动、热、光辐射及放射性等）、生物的（微生物、寄生虫等）和化学的（重金属、有机物等）三方面，而其中化学物质引起的环境污染要占到约80～90％。

化学曾经为社会的进步发现了或合成了成千上万种新的化合物，据五十年代初的统计，当时发现和合成的化合物不过 200万种，到了1985年，在美国化学文摘上正式登录的化合物数目已达到了600万种，这个数目到 1990年就超过了1000万种，如果保持这个速度增长下去的话，当人类跨进 21世纪时，已知的化合物将增加到 3000万种左右！全球人工合成的化学物质，1950年产量约为700万吨，到1970年已达6000多万吨，到1985年更是增加到约2亿5千万吨。值得注意的是合成有机化学品，如人造纤维、塑料、染料、化肥、农药和多氯联苯等，其产量早在八十年代初已超过了1亿吨。这些人工合成的化学物质，在过去的约100年间，其在全球的浓度已从稍大于零增加到约1ppb，如以目前工业产量年递增2-3％速度发展的话，那么不出100年，其在全球的浓度将会达到ppm级！大量的化学物质通过各种途径进入环境，在环境中相互反应，通过自然或生物、化学降解，又会形成许多新的化学品。存在于复杂的自然环境中，含量不一，变化多端，必然会对环境带来巨大的不可预见的影响，给地球生物（包括人类）带来各种即时的或潜在的危害。

化学污染物在环境中的含量虽低，但其数量大、涉及面广、种类多、危害很大，其主要危害表现为对生物（包括人类）的影响和对地球生态系统的破坏。

有毒物质

美国职业卫生研究所1973年登记的有毒化学物质已达25043种，主要化学毒物可分为： 重金属如Hg，Pb，As，Cd，Cr等。

有机物如有机氯农药，多环芳烃，多氯联苯，氯代苯，亚硝胺类，有机汞等。 欧洲共同体在1975年根据物质的毒性，持久性和生物积累性列出了有害有毒物质的“黑名单”，“黑名单”中不包括那些生物学上无害的物质和易转化为生物学上无害的物质。

1．有机卤化物和可以在环境中形成卤化物的物质

2．有机磷化合物 3．有机锡化合物

4．在水环境中或由于水环境介入而显示致癌治性的物质 5．汞及其化合物 6．镉及其化合物

7．持久性油类和来自石油的烃类

8．可漂浮、悬浮或下沉和妨碍水质的任何持久性物质 联邦德国在1980年公布了120种水中有害物质名单，其中毒性最强的有16种，它们是；丙酮氰醇，丙烯腈，砷酸氢二钠，苯，四乙基铅，镉化合物，氰化物，DDT，3－氯环氧丙烷－l，2，乙烯亚胺，水合肼，林丹，硫醇，乙基对硫磷，汞化合物，银化合物。

筛选有毒物质的原则是在环境中具有一定的残留水平，稳定，不易分解；易在生物体中富集和在人体中积累；具有较大的毒性，容易致癌、致畸、致突变，因此能造成普遍的、长期的和严重的中毒事件，对生态环境和人体健康会造成严重的威胁。

许多研究证明，与某些有毒污染物接触，不仅会造成急性中毒，还可能导致致癌、致畸、致突变，因此在考虑毒性效应时，不仅要考虑急性毒性，还要考虑慢性毒性，以及其它特殊

的毒性效应。衡量急性毒性，采用的指标是致死剂量水平，常用的参数是LD50（半致死剂量）和LC50（半致死浓度，）慢性毒性参数可使用TDL0（最低中毒剂量）和TCL0（最低中毒浓度）。

对污染物毒性，还要考虑它的毒性产生的环境效应和生物效应，考虑它的降解性和积累性，难降解、残留期长的污染物，在环境中更容易扩散，与人接触的可能性与其在环境中存在的时间成正比关系，更容易通过食物链进入生物或人体内。

某些生物在体内还能对重金属和一些有机物进行富集，如Hg和Cd的

致毒浓度范围低至0.001～0.01ppm（1－10ppb），它们能在生物体内逐步地、成千上万倍地富集，如扇贝对Cd的富集因数高达22600，最后可以通过食物链进入人体器官中积蓄起来。瑞典某一汞污染的水域里底生动物体内汞含量为0.3ppm，吃这种底生动物的瑞典白鱼的汞含量3.1ppm，捕食瑞典白鱼的梭子鱼体内的汞含量高达5.8ppm，而人长期食用含汞5～6ppm的鱼就可能死亡。

金属排泄的难易可用生物半减期来衡量。所谓生物半减期是指进入生物体内的元素，减少到原有的一半所需要的时间，又称代谢半减期。生物半减期长，元素在生物体内的残留时间长，积累的浓度增高，其对生物的毒性也大。Cd在人体肾中生物半减期为18年，汞蒸汽在人脑中的生物半减期为数年，从而造成积累性慢性中毒。甲基汞中毒引起的水俣病和Cd中毒引起的痛痛病就是这种积累造成的公害病。

某些难降解的有机物也能在生物体内富集。姜·威尔等在美国长岛沼泽地中进行了水生生物采集研究，该地为了灭蚊，至1974年止已喷洒DDT二十年，他们测定该沼泽地的水中含有0.00005ppm的DDT，水中浮游生物含 DDT为 0.04ppm，比水中增加800倍，食取浮游生物的小鲦鱼体内含 DDT为0.94ppm，又增加23倍，而以食取这种小鲦鱼为生的海鸥，在它组织中含DDT为75.5ppm，又增加380.3倍，整个食物链把DDT浓度提高了1.5×106倍！

由于农药施用量的增加，使其在环境中循环积累，已对全球生态构成严重威胁，成为不少植物退化和动物绝种的重要原因。

应当指出，上述有毒物质的名单只能反映当时的生产和科学技术发展水平，随着生产的发展和科技的进步，新的用途的化合物还会不断的被人类合成出来并进入环境，因此，有毒污染物的名单还会发生变化。

致癌物质

据统计世界每年死于癌症的已超过五百万人，而且发病率增高趋势，癌症已成为威胁人类生命最严重的疾病之一。目前已知，癌症的发病主要是化学、物理、生物等环境因素引起的，而其中80～85％是化学致癌物所致。

早在200年前就发现煤烟中的焦油能引起肿瘤，随着工业发展，污染环境的化学品种类和数量不断增加，人们对化学致癌物的实验和研究愈来愈重视。世界卫生组织所属国际癌症研究机构自1971年开始，报告有140余种化学物质经鉴定对动物有致癌作用，其中有多（稠）环芳烃及其衍生物、杂环化合物和芳香胺类等，而黄曲霉被认为是最强的致癌物。 在芳香胺类中主要的致癌物质有甲、乙萘胺、联苯胺、4-氨基联苯等。芳香胺致癌物一般引起膀胱癌。黄曲霉毒素有部分黄曲霉菌代谢产生，它是多种结构相似（含一个双呋喃和氧杂萘邻酮）的杂环化合物，目前已经分离出的黄曲霉毒素纯品有B1、G1等四种，黄曲霉毒素不仅是剧毒物质，而且还是强致癌物质，能够引起肝癌。

放射性物质

指铀、钍、镭、铯等放射性物质散放出来的射线。自然环境中放射性的辐射源，有天然

的和人工的两大类，天然辐射来自宇宙射线和水域矿床中的射线，天然辐射源所产生的总辐射水平称为天然放射性本底，它是判断环境是否受到放射性污染的基本基准。人工辐射源主要来自下列途径：核爆炸的沉降物，核工业生产过程中的排放物，包括核燃料生产过程、核反应堆运行过程、核燃料后处理过程中的排放物，医用诊断、治疗射线源，以及分析和测试设备、生活消费品、建筑材料中所使用的放射性物质等。

由于核试验、核燃料生产和核电站的发展很快，散发于环境中的放射性污染物日趋增加。如铀矿开采提炼的废水和废物中含有天然放射性物质铀和镭，核电站反应堆排出的废气、废物中有氩、氚、氪、碘、氙等；核爆炸产生的放射性物质有锶、锶、铯、13114239

碘、碳和钚等。环境放射性物质进入人体主要有三条途径：消化道吸入，呼吸道吸入和皮肤、粘膜等侵入。放射性物质对人体除了外照射，还会通过空气和食物进入人体积累在器官里，如

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锶在骨骼里，

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碘在甲状腺里，产生长期内照射。达到一定照射剂量出现

的近期效应是头痛、厌食。神经和消化系统症状，继而白细胞和血小板减少等。超剂量长期作用可产生远期效应如肿瘤、白血病和遗传障碍等。 【思考】

1990年1月的《中国环境报》刊登了一个案例“当达摩克利斯之剑落下的时候”，报道了1989年8月间一日晚八时，大雨后河水淹没了湖北宜昌县鄢家河段公路滚水桥桥面，一辆载有4.7吨黄磷（泥）的卡车一侧滑出桥面，九桶黄磷泥落水，车上磷桶倾刻起火。用水和沙子灭火未成，县消防中队副指导员下令把车上所有剩余黄磷全部卸入河中，事后未通知环保部门。造成惊人的后果是：葛洲坝人工繁殖研究所死亡中华鳄18尾（国家一级保护动物），胭脂鱼244尾（国家二级保护动物），其它死鱼近40万公斤，等等。事后，副指导员说：“没料到会造成污染„„，书上说黄磷不溶于水。”县交通副大队长诉苦说：“我们也不知道黄磷有毒，磷能肥田，长的庄稼能吃，黄磷也就没有毒吧。”试分析他们的说法错在哪里？