1、化学与环境污染化学是一门与人类生活息息相关的学科，是社会形成的关键。火是最常见最普遍的一种化学现象，它是可燃物质与氧气发生的化学反应。火的出现促成了人类合群而居，聚集在火堆周围，形成彼此熟悉、信任、互惠、分工合作的群体结构，建立了最早的人类社会。火促成了人类社会的形成，那么化学就是社会形成的关键。生活中化学无处不在，小到衣食住行，大到军事领域，甚至在生命过程中也充满了各类生物化学反应，应该说化学是研究生物的基础，对生命过程奥秘的探索从来都离不开化学。化学是调节生命过程和提高人体素质的重要手段，化学物质通过人体的吸收和排泄而处于大循环中，影响着人体的结构与功能。每个人都会生病，药物是人类战胜疾病
2、的重要武器，现代化学的发展为药物的发展提供了一个极为宽广的后方基地，依靠化学可以研究药物的组成，结构，从本质上认识药物，进而在实验室内合成并进行大规模的生产。可以毫不犹豫的说，没有化学，就没有现代药物，就不会有现代医学。因此可以看出化学对人类发展的重要性。环境是人类赖以生存的基础，然而由于近年来人类对环境过度的改造和利用，大量由人类生产和活动产生的大量有害物质排入环境中，破坏了环境的结构和状态，使环境不断恶化，从而干扰了人类的正常生活条件，对人类健康产生了直接或间接甚至是潜在的不利影响。更具体地说就是有害物质，特别是工业三废（废液、废渣和废气）对水体、大气、土壤和食物等环境因素的污染，并达到致
3、害的程度。而且由于许多化学物质具有借助与空气，水体或生物体媒介进行远距离传播的能力，因此化学污染物已经遍布全球每个角落。联合国环境规划署 UNEP 提出危害全球的六大类化学物质是镉、汞、铅、二氧化碳、氮氧化物和光化学氧化剂、二氧化硫及其衍生物；三种化学过程是没和其他矿物燃料的生产和应用、滥用杀虫剂、石油污染；一种化学现象是富营养化。据资料显示，我国环境状况为 ：1、大气污染属煤烟型污染，以尘和酸雨危害最大，污染程度在加剧。 2、酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重。 3、江河湖库水域普遍受到不同程度的污染，除部分内陆河流和大型水库外，污染成加重趋势，工业发达
4、城镇附近的水域污染尤为突出。 4、七大水系（珠江、长江、黄河、淮河、海滦河、辽河、松花江）中，黄河流域、松花江、辽河流域水污染严重。5、大淡水湖泊总磷、总氮污染面广，富营养化严重。 6、四大海区以渤海和东海污染较重，南海较轻。 7、渔业水域生态环境恶化的状况没有根本改变，并呈加重趋势。 8、城市环境污染呈加重趋势。 9、城市地面水污染普遍严重，呈恶化趋势。绝大多数河流均受到不同程度污染。 10、全国 2/3 的河流和 1000 多万公顷农田被污染。 化学污染对环境的影响范围很大，并且由于地球的自净能力有限，因此这些污染对环境造成的破坏将在很长时间内对人类产生危害。例如，由于在大规模的工业生产和
5、生活中大量使用化石燃料，而向环境中排放工业废气二氧化碳，并由此引发的“温室效应”。温室效应造成全球变暖、水蒸发加快，进而改变气流循环，引发热浪、飓风、洪涝及干旱。据报道，1997 年以来接连发生的“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象都与全球变暖有直接关系。化学污染对人体的危害与物质本身性质、浓度以及污染途径和方式有关，可以引起急性危害、慢性危害和远期危害。环境污染的急性危害发生较快，影响明显，容易引起人们的重视。但若有毒物质小剂量长期作用于人体之于一定程度，便可产生慢性中毒。例如人们在污染大气的长期作用下，呼吸道黏膜表面黏液分泌增加，黏粘膜层变厚、变稠，纤毛运动受阻，甚至产生各种炎症。 环境污染对哺乳
6、生物的“三致作用 ”： 环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸的作用，统称“三致作用 ”。“三致作用” 的危害，一般需要经过比较长的时间才显露出来，有些危害甚至影响到后代。 致癌作用 。致癌作用是指导致人或哺乳动物患癌症的作用。早在 1775 年，英国医生波特就发现清扫烟囱的工人易患阴囊癌，他认为患阴囊癌与经常接触煤烟灰有关。1915 年，日本科学家通过实验证实，煤焦油可以诱发皮肤癌。污染物中能够诱发人或哺乳动物患癌症的物质叫做致癌物。致癌物可以分为化学性致癌物( 如亚硝酸盐、石棉和生产蚊香用的双氯甲醚) 、物理性致癌物 (如镭的核聚变物)和生物性致癌物(如黄曲霉毒素)三类。 致突变
7、作用。 致突变作用是指导致人或哺乳动物发生基因突变、染色体结构变异或染色体数目变异的作用。人或哺乳动物的生殖细胞如果发生突变，可以影响妊娠过程，导致不孕或胚胎早期死亡等。人或哺乳动物的体细胞如果发生突变，可以导致癌症的发生。常见的致突变物有亚硝胺类、甲醛、苯和敌敌畏等。 致畸作用 致畸作用是指作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致新生儿或幼小哺乳动物先天性畸形的作用。20 世纪 60 年代初，西欧和日本出现了一些畸形新生儿。科学家们经过研究发现，原来孕妇在怀孕后的 30 天50 天内，服用了一种叫做“反应停” 的镇静药，这种药具有致畸作用。目前已经确认的致畸物有甲基汞和某些病毒等。 汞 是
8、在 常 温 下 唯 一 呈 液 态 的 金 属 元 素 。 在 自 然 界 里 大 部 分 汞 与 硫 结 合 成 硫 化 汞（ HgS） ， 亦 称 “辰 砂 ”或 “朱 砂 ”， 广 泛 地 分 布 在 地 壳 表 层 。 辰 砂 及 其 多 晶 体 偏 辰砂 是 主 要 的 含 汞 矿 源 。 随 着 自 然 的 演 化 ， 环 境 的 各 个 因 素 中 都 可 能 含 有 汞 ， 形 成 汞 的天 然 本 底 。 汞 的 本 底 对 判 断 环 境 中 的 汞 污 染 程 度 很 有 意 义 。 地 壳 中 汞 的 平 均 丰 度 为0.08ppm， 土 壤 中 为 0.03 0.3
9、ppm， 大 气 中 为 0.1 1.0ppt。 汞 在 大 气 中 呈 蒸 汽 态 ，因 而 雨 水 中 也 有 汞 ， 平 均 浓 度 为 0.2ppb。 水 中 汞 的 本 底 浓 度 ， 内 陆 地 下 水 为0.1ppb， 海 水 为 0.03 一 2ppb， 泉 水 可 达 80ppb 以 上 ， 湖 水 、 河 水 一 般 不 超 过0.1ppb。 人 类 活 动 造 成 水 体 汞 污 染 ， 主 要 来 自 氯 碱 、 塑 料 、 电 池 、 电 子 等 工 业 排 放 的 废 水 。据 估 计 ， 1970 1979 年 全 世 界 由 于 人 类 活 动 直 接 向 水
10、体 排 放 汞 的 总 量 约 1 6 万 吨 ；排 向 大 气 的 总 汞 量 达 10 万 吨 左 右 ； 排 入 土 壤 总 汞 约 为 10 万 吨 ， 而 排 向 大 气 和 土 壤的 也 将 随 着 水 循 环 回 归 入 水 体 。 由 于 天 然 本 底 情 况 下 汞 在 大 气 、 土 壤 和 水 体 中 均 有分 布 ， 所 以 汞 的 迁 移 转 化 也 在 陆 、 水 、 空 之 间 发 生 。 大 气 中 气 态 和 颗 粒 态 的 汞 随 风 飘散 ， 一 部 分 通 过 湿 沉 降 或 干 沉 降 落 到 地 面 或 水 体 中 。 土 壤 中 的 汞 可 挥
11、发 进 入 大 气 ， 也可 被 降 水 冲 淋 进 入 地 面 水 和 渗 透 入 地 下 水 中 。 地 面 水 中 的 汞 一 部 分 由 于 挥 发 而 进 入 大气 ， 大 部 分 则 沉 淀 进 入 底 泥 。 底 泥 中 的 汞 ， 不 论 呈 何 种 形 态 ， 都 会 直 接 或 间 接 地 在 微生 物 的 作 用 下 转 化 为 甲 基 汞 或 二 甲 基 汞 。 二 甲 基 汞 在 酸 性 条 件 可 以 分 解 为 甲 基 汞 。 甲基 汞 可 溶 于 水 ， 因 此 又 从 底 泥 回 到 水 中 。 水 生 生 物 摄 入 的 甲 基 汞 ， 可 以 在 体 内
12、积 累 ，并 通 过 食 物 链 不 断 富 集 。 受 汞 污 染 水 体 中 的 鱼 ， 体 内 甲 基 汞 浓 度 可 比 水 中 高 上 万 倍 ，危 及 鱼 类 并 通 过 食 物 链 危 害 人 体 。 汞 虽 然 是 一 种 累 积 性 毒 物 ， 但 人 体 对 汞 具 有 一 定 的 排 泄 能 力 。 试 验 表 明 ， 成 年 人每 天 摄 人 0.025 毫 克 的 甲 基 汞 ， 由 于 人 体 排 泄 能 力 使 之 不 会 在 身 体 内 累 积 ， 若 摄 入 量超 过 人 体 的 排 泄 能 力 ， 会 在 体 内 累 积 。 日 本 的 水 俣 病 ， 就
13、是 在 大 脑 中 累 积 了 甲 基 汞 ，损 害 脑 组 织 所 致 。 在 人 体 其 他 组 织 中 的 金 属 汞 ， 可 能 氧 化 成 离 子 状 态 ， 并 转 移 到 肾 中蓄 积 起 来 。 人 体 受 汞 慢 性 中 毒 的 临 床 表 现 ， 主 要 是 神 经 性 症 状 ， 有 头 痛 、 头 晕 、 肢 体麻 木 和 疼 痛 、 肌 肉 震 颤 、 运 动 失 调 等 。 大 量 吸 入 汞 蒸 汽 会 出 现 急 性 汞 中 毒 ， 其 症 候为 肝 炎 、 肾 炎 、 蛋 白 尿 和 尿 毒 症 等 。 这 类 病 有 严 重 的 后 遗 症 和 较 高 的
14、死 亡 率 ， 还 可 以通 过 母 体 遗 传 给 婴 儿 。 在 我 国 松 花 江 和 蓟 河 流 域 的 一 些 渔 民 体 内 有 明 显 的 汞 积 累 ， 而且 已 经 出 现 了 “拟 似 水 俣 病 ”的 病 人 。 由 于 汞 的 毒 性 强 ， 产 生 中 毒 的 剂 量 就 小 ， 因此 我 国 饮 水 、 农 田 灌 溉 ， 都 要 求 汞 的 含 量 不 得 超 过 0.001 毫 克 升 ， 渔 业 用 水 要 求汞 不 得 超 过 0.005 毫 克 升 。汞 对 人 体 健 康 的 危 害 与 汞 的 化 学 形 态 、 环 境 条 件 和 侵 入 人 体 的
15、 途 径 、 方 式 有 关 。 金 属 汞 蒸 汽 有 高 度 的 扩 散 性 和 较 大 的 脂 溶 性 ， 侵 入 呼 吸 道 后 可 被 肺 泡 完 全 吸 收 并 经 血液 运 至 全 身 。 血 液 中 的 金 属 汞 ， 可 通 过 血 脑 屏 障 进 入 脑 组 织 ， 然 后 在 脑 组 织 中 被 氧 化成 汞 离 子 。 由 于 汞 离 子 较 难 通 过 血 脑 屏 障 返 回 血 液 ， 因 而 逐 渐 蓄 积 在 脑 组 织 中 ， 损 害脑 组 织 。 在 其 他 组 织 中 的 金 属 汞 ,也 可 能 被 氧 化 成 离 子 状 态 ,并 转 移 到 肾 中
16、蓄 积 起 来 。金 属 汞 慢 性 中 毒 的 临 床 表 现 ， 主 要 是 神 经 性 症 状 ， 有 头 痛 、 头 晕 、 肢 体 麻 木 和 疼痛 、 肌 肉 震 颤 、 运 动 失 调 等 。 大 量 吸 入 汞 蒸 汽 会 出 现 急 性 汞 中 毒 ， 其 症 候 为 肝 炎 、 肾炎 、 蛋 白 尿 、 血 尿 和 尿 毒 症 等 。 急 性 中 毒 常 见 于 生 产 环 境 ， 一 般 生 活 环 境 则 很 少 见 。金 属 汞 被 消 化 道 吸 收 的 数 量 甚 微 。 通 过 食 物 和 饮 水 摄 入 的 金 属 汞 ， 一 般 不 会 引 起 中 毒 。无
17、 机 汞 化 合 物 分 为 可 溶 性 和 难 溶 性 两 类 。 难 溶 性 无 机 汞 化 合 物 在 水 中 易 沉 降 。 悬浮 于 水 中 的 难 溶 性 汞 化 合 物 ， 虽 可 经 人 口 进 入 胃 肠 道 ， 但 因 难 于 被 吸 收 ， 不 会 对 人 构成 危 害 。 可 溶 性 汞 化 合 物 在 胃 肠 道 吸 收 率 也 很 低 。 甲 基 汞 主 要 是 通 过 食 物 进 入 人 体 ，在 人 体 肠 道 内 极 易 被 吸 收 并 输 送 到 全 身 各 器 官 ， 尤 其 是 肝 和 肾 ， 其 中 只 有 15 到 脑组 织 。 但 首 先 受 甲
18、基 汞 损 害 的 是 脑 组 织 ， 主 要 部 位 为 大 脑 皮 层 和 小 脑 ， 故 有 向 心 性 视野 缩 小 、 运 动 失 调 、 肢 端 感 觉 障 碍 等 临 床 表 现 。 这 与 金 属 汞 侵 犯 脑 组 织 引 起 以 震 颤 为主 的 症 候 有 所 不 同 。 甲 基 汞 所 致 脑 损 伤 是 不 可 逆 的 ， 迄 今 尚 无 有 效 疗 法 ， 往 往 导 致 死亡 或 遗 患 终 身 （ 见 水 俣 病 ） 。 汞 离 子 与 体 内 的 巯 基 有 很 强 的 亲 和 性 ， 故 能 与 体 内 含巯 基 最 多 的 物 质 如 蛋 白 质 和 参
19、与 体 内 物 质 代 谢 的 重 要 酶 类 （ 如 细 胞 色 素 氧 化 酶 、 琥 珀酸 脱 氢 酶 和 乳 酸 脱 氢 酶 等 ） 相 结 合 。 汞 与 酶 中 的 巯 基 结 合 ,能 使 酶 失 去 活 性 ,危 害 人体 健 康 。 体 内 的 汞 主 要 经 肾 脏 和 肠 道 随 尿 、 粪 便 排 出 ， 故 尿 汞 检 查 对 诊 断 汞 中 毒 有 重要 参 考 价 值 。 汞 中 毒 ， 通 常 又 叫 “水 俣 病 ”。 首 次 出 现 是 在 1933 年 的 日 本 九 州 熊 本 县 。 汞 中毒 有 一 定 的 征 兆 性 ， 开 始 是 走 路 不 稳
20、 ， 面 容 痴 呆 ， 尔 后 耳 聋 眼 瞎 ， 重 者 全 身 麻 痹 ， 最后 精 神 失 常 ， 以 至 死 亡 。 这 是 因 为 汞 中 毒 是 一 种 神 经 中 毒 ， 可 以 造 成 全 身 性 的 神 经 损害 。 但 是 汞 中 毒 又 是 可 以 预 测 的 。 当 时 在 日 本 就 发 现 了 一 种 猫 ， 被 称 为 舞 蹈 猫 。 原 本正 常 的 猫 ， 走 路 变 得 摇 摇 晃 晃 ， 就 像 跳 舞 一 样 。 为 什 么 猫 会 先 得 病 呢 ？ 这 是 因 为 猫 去吃 水 俣 湾 里 的 鱼 ， 而 水 俣 湾 的 水 受 到 污 染 汞 含
21、 量 超 标 。 汞 被 鱼 吸 收 富 集 ， 再 通 过 食物 链 转 到 猫 和 人 的 体 内 。 猫 因 为 吃 鱼 多 ， 所 以 先 中 毒 。 猫 得 了 舞 蹈 病 ， 也 就 是 水 俣 病 ，这 时 人 还 可 以 进 行 及 时 的 救 治 。 这 是 因 为 人 体 内 的 汞 含 量 还 没 有 达 到 临 界 值 ， 一 旦 到达 临 界 值 ， 就 很 难 进 行 治 疗 了 。 所 以 说 ， 汞 中 毒 还 是 有 一 定 的 可 预 见 性 的 。 还 有 就 是 ， 在 香 港 有 一 些 人 发 现 自 己 经 常 感 冒 ， 总 感 觉 很 累 ，
22、经 常 头 痛 、 失 眠 、颈 椎 痛 、 腰 痛 ， 而 且 久 治 不 愈 。 经 过 化 验 ， 发 现 这 些 人 体 内 的 汞 比 一 般 人 都 高 ， 病 因就 是 这 些 人 爱 吃 海 鱼 。 类 似 的 情 况 在 日 本 水 俣 ， 农 民 的 发 病 率 就 要 比 渔 民 低 得 多 。 概括 地 讲 ， 在 被 污 染 的 水 域 浅 水 鱼 的 汞 含 量 相 对 较 高 ， 深 海 鱼 类 相 比 较 来 说 则 低 得 多 。 化学污染中的各类污染物有重金属污染物、非金属无机污染物、有机污染物、多环芳烃、表面活性剂、微生物毒素和环境激素。汞污染属于重金属污
23、染，能够造成环境污染的还有镉、铅、铬，以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，也包括具有一定毒性的一般金属如锌、铜、钴、镍、锡等。它们干扰或损害人体和生物体的内分泌系统，阻碍免疫功能或使之失调，引起生殖发育的变异并影响生命的繁衍，威胁着生物的多样性并可能损害整个生态系统，从而严重威胁着人类的生存和发展，并会对环境造成难以修复的破坏。因此越来越多的国家意识到了保护环境、治理污染的紧迫性，我国环境保护法把保护和改善生活环境作为该法的一项重要法规。保护环境和改善生态环境，实现人类社会的可持续发展，是全人类紧迫而艰巨的任务，保护环境是实现可持续发展的前提，也只有实现了可持续发展，生态环境才能真正得到有效保护，保护生态环境，确保人与自然的和谐，是经济能够得到经一步发展的前提，也是人类文明得以延续的保证。为了人类赖以生存的环境，为了地球不被毁灭，实行绿色化学，坚持可持续发展，把保护环境作为我们每一个人的信仰，保护环境，人人有责。
