重金属污染、危害及其防治

斑斓山石,奔腾河流,幽闭静水,传承下来的地球上所有的美景,我们却无法将美丽延续。这是一个急速发展的时代,资金快速流动,观念快速变换。但并非所有的变化都如繁星替代晚霞般优雅美丽,当黑色的石油在地球动脉中流淌,当二氧化硫揉杂进碧蓝天空时,没有人能挽留住所有美景。

对地球生存环境的关爱和保护,不仅仅是生存的需要,更是人类发展历程中不可缺少的心灵净化器。只有这样,才能源源不断地从大自然中汲取无数灵感和创意,令我们的生活更加美好。

2011年4月初，我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复，防治规划力求控制5种重金属。本刊就重金属污染、危害及其防治等问题专访了我国环境监测专家、中国工程院院士魏复盛。

他的环保科技研究与中国环保事业共同起步，2008年，媒体评他为“改革开放30年中国环保人物”，当新中国工业发展所带来的环境问题的端倪呈现在他面前时，深深震撼了他，使他转向环境污染与健康的研究。

本刊记者：2011年4月初，我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》将重金属污染问题提高到国家意志，我们必须进一步提高认识。首先请魏院士您谈谈人体和地壳元素的相关性好吗？

魏复盛院士：人类在长期的进化过程当中，跟地球发生物质和能量的交换，已经达到了一个动态平衡，人体血液中几十种元素与地壳元素的平均值（丰度）有很好的相关性即是证明。

我们人体血液当中的元素跟地壳的丰度值关系非常明显。说明我们人类和地球之间发生物质和能量交换至今已经达到了一个平衡。

人体对外界环境因素的反应性，随着“量变”过渡到“质变”。有害因素要达到一定的数量才能产生有害；即使是有益的必需元素超过允许摄入量也会变成有害。因此我们不能以“有无”论是非，而要以“量的多少”论长短。在工业化之后，许多深埋在地下的重金属、类金属元素被挖掘出来，并被广泛使用，造成环境污染，破坏了人体元素与外界环境平衡，从而引发健康问题。

譬如说有这样的一个研究，一个古代的标准人和一个现代的标准人，现代人的一些微量元素，浓度值比古代人高了几十倍甚至上百倍。这就证明我们这个平衡已经被打破了。对人体的健康是有一定的影响的。组成人体的元素有宏量元素碳氢氧氮硫磷钾钠钙镁等人体必需的元素，有的构成我们的肌肉能量蛋白质，有的构成我们的骨骼，构成我们身体里电解质的平衡，这些都是我们人体所需要的。

文革时期的克山病（KD），亦称地方性心肌病（ECD），于1935年在我国黑龙江省克山县发现，因而命名克山病。主要病变是心肌实质变性，坏死和纤维化，其死亡率很高，交织在一起，心脏扩张，心室壁不增厚，附壁血栓常见，光镜下可见心肌变性坏死。电镜下可见线粒体肿胀，嵴分离和断裂。克山病是一种流行于荒僻的山岳、高原及草原地带的以心肌病为主的疾病。

经过三十多年的研究，最后证明了人体缺硒就会导致心肌组织的坏死，后来就提出向人体当中补充适量的亚硒酸钠，病情就得到了好的控制，因此把硒定成了人体必需的微量元素。

人体摄入微量元素的途径主要是通过饮水、食品、空气吸入、皮肤接触、皮肤吸收，一般人主要是从饮食中摄入微量元素，其中又以食物占最主要，处于受污染的区域，大部分会从呼吸系统吸入颗粒物或蒸汽，也有一部分通过皮肤的接触而吸入，譬如汞蒸汽，过去工人做电解食盐的过程中，就很容易会汞中毒。还有在一些有色金属冶炼厂附近，砷的空气污染会使人受害。

即使是有益的必须的元素，超过的允许摄入量，也会变成有害。譬如氯化钠是人体所必须的，但是如果你食盐摄入多了，也会对你的健康造成危害，所以说剂量是非常重要的一个概念。

因此我们不能以某种元素有无论是非，而是要以量的多少论长短。我们在评价一个元素或者一个污染因子的时候，一定要有剂量方面的考量，这是最主要的。

人体对环境因素剂量反应的关系，纵坐标是健康、亚健康、患病、死亡，横坐标是在一个正常浓度的摄入计量范围之内。如果超过了健康水平的剂量范围，就有可能产生一些亚健康的问题，如果再进一步增加剂量，就会患病，需要医学的治疗，再进一步增加剂量的话，就可能会中毒死亡。

美国科学院有一个四步法的评价程序，第一是污染物的危害鉴定，第二是暴露评价，你会通过哪些途径来摄入这些污染物质，三是剂量效应评价，摄入量是多大，引起的健康效应是什么样的问题，最后一点是风险表征。

美国EPA将致癌分为五级，第一个等级是人类确认的致癌物，第二个等级是很可能是致癌物，证据不是很充分，第三等级是可能是人类的致癌物，证据更加不充分，第四级是不能确定是否对人类致癌，对人类没有致癌的证据。第五等级是对人类没有致癌证据。

本刊记者：你能否再举例详细谈谈重金属污染对人类的危害？

魏复盛院士：近几年在陕西河南四川等地发生了多起的铅污染事件，总计有数千人血铅超标，甚至发生铅中毒，导致了群体事件，影响了社会的安定。

中央国务院和地方政府高度重视，对污染区进行了整改，对受伤害的群众进行了妥善的医疗救治，关闭了很多不合格的企业，有些可以挽救的，进行了整改，落实治理措施，再进行生产，这方面其他媒体上也有了比较多的报道。

铅污染会对儿童的智力发育，肾功能发育造成不良影响，有这样一个调查，离铅蓄电池厂越近，儿童血铅的含量就越高，小学生的成绩差的就越多，证明对智力发育会有影响。儿童脑发育阶段，如果摄入铅，造成铅的中毒，特别是对婴幼儿，五六岁以下儿童的影响是非常大的。最近科技部有一个重大的973项目，就是研究儿童血铅的，第四军医大负责来做。

中国儿童的血铅处于一个较高的水平，高于美国平均值和加拿大的平均值。血铅超标的数据大概是三分之一，近十年禁用含铅汽油后，儿童血铅已有明显下降。估计血铅超标100μg/l的占10%左右，取得了一些进展。

主要污染来自化石燃料燃烧、冶金过程及制造业产生的金属氧化物或蒸汽，进入空气后冷凝而聚集成细颗粒物。它进入人的下呼吸道甚至穿过肺泡而进入血液，使人体血液中重金属浓度增高，也可使尿液、头发、趾甲及脏器中重金属聚集，产生危害。

近几年湘江镉污染影响长沙、湘潭供水安全。广东韶关Pb-Zn冶炼厂，高浓度含Cd废水排入北江，经测算约排Cd3.63吨。北江水超标12倍，威胁韶关、清远、佛山三市供水安全。今年初广西龙江河含Cd高浓度酸性废水非法偷排致龙江河Cd严重污染。水超标80倍（估计排量Cd21吨）。砷污染事件也频频多发。山东临沂市一化工厂趁暴雨将800方水，含砷10,000mg/L，排入河中，使70万方水含As浓度高达10-18mg/L，涉及鲁苏80万人饮水安全，公司经理判刑15年，6人被追究刑事责任。还有河南大沙河As污染事件，工厂未经批准扩大生产，超标排放，污染了大沙河，后经筑坝截流，控制在河南境内进行处理。

本刊记者：您对我国重金属污染事件的处置方式有何建言？

魏复盛院士：我们要总结历史经验教训，依法严肃处理重金属污染违法事件，维护群众合法权益。提高全社会法制意识和社会责任意识，否则触犯刑律是要付出代价的，而且给国家、人民造成巨大损失。环境污染事故事前要实行排查，风险管理，降低发生事故的可能性。一旦发生污染事故，要科学应对和处置，将污染控制在最小的范围内，尽量减少可能的损失和危害。发生污染事故时，应把保护人民群众的生命、饮水安全放在首位，涉及环境违法、维权的矛盾，政府、群众和企业都要依法行事，不能激化矛盾。发生事故后要跟踪监测，进行生态风险评估和损害评估，开展生态修复。

本刊记者：可以说土壤是粮油果菜食品原料的生产基地，一旦受到污染会影响食品安全。您能否再谈谈重金属污染土壤的防治方面的问题？

魏复盛院士：食品安全涉及从“农田到餐桌”的全部过程，土壤是第一环节，存在水、大气、固废、尾矿、危废对土壤的污染，某种意义上讲各种环境介质污染都会转移到土壤中，再通过食物链进入人体，威胁着人体健康。环境是一个整体系统，土壤又会成为水、大气环境的二次污染源。抓食品安全则应重点抓源头控制。

据统计我国受污染的耕地约1.5亿亩，污水灌溉耕地3250万亩。固废堆存地占200万亩，合计超过1.8亿亩。每年由于污染导致粮食减产1000万吨，还有1200万吨粮食超标，影响食品安全。

本刊记者：在这方面您有哪些建言呢？

魏复盛院士：一是建议政府加快土壤污染防治立法工作，起草制定中国土壤污染防治法，以规范土壤污染防治措施，如污水灌溉、尾矿渣、工业固废堆存、工业废水、废气对土壤污染的影响和污染防治，规范农药化肥的使用等。不仅要保证18亿亩耕地这条红线，还要特别保护好土壤环境质量，使土壤重金属、有机污染物、农药等含量达标，以保证我国粮食产量和质量的安全。

二是加快制修订土壤环境质量标准。目前土壤质量标准项目少，且重金属含量限值标准以土壤重金属背景值全量为依据制订的，背景值高并不意味着生产的粮菜油果的含量就高。因此必须加强土壤重金属全量和有效态的监测，以及对应粮菜等农产品重金属含量监测，进行科学评估，以修订完善现有土壤质量标准。

三是开展全面深入的科学研究。开展土壤重金属污染风险评价。对于低污染或高背景值土壤，若风险较低或在可接受范围，可将这部分土壤从污染名单删除以免引起混乱；对于有明确污染源引起的土壤污染，应进行深入系统监测（全量、有效态和农作物），搞清污染范围和程度，为规划防治土壤污染提供依据；对中低污染可进行土壤性质改良（如酸碱性）和生态修复，或改种耐性作物，或降低土壤有效性；对污染严重且丧失农业粮菜耕地的可改变土地用途，如改种经济作物或作生态林用地，或作建筑用地等。

四是建议全国规划并建立土壤环境质量例行监测网络，定时定点监测，撰写年度评估报告，供政府采取必要措施。

五是研究制订土壤污染突发事故的应急响应机制，发现问题及时科学处理，以减少可能的损失和保证社会的稳定。对于受到严重污染危害群众健康的农产品，严禁流入市场。

后记：蓝天、绿地、碧水，清洁、安宁、宜人的环境，是全人类共同的渴望，也是人类可持续发展的基本要求。然而，近半个世纪人类对资源的消耗以及对环境的破坏,几乎相当于有史以来的总和。人类在享受人类大脑所创造文明的同时，也在遭遇大自然的惩罚。在付出惨重的代价之后，我们对待自然的态度必须改变，要与自然和谐共处共生。

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