在科学上,重金属是一种有毒的金属元素,具有高密度、比重或原子量。然而,这一术语的意思与普通用法略有不同,指的是任何能够造成健康问题或环境损害的金属。
重金属的例子包括铅、汞和镉。不太常见的是,任何具有潜在负面健康影响或环境影响的金属都可以称为重金属,如钴、铬、锂甚至铁。
根据国际纯化学和应用化学联合会或IUPAC,术语“重金属”可能是一个“无意义的术语”,因为重金属没有标准化的定义。一些轻金属或类金属是有毒的,而一些高密度金属则不是。例如,镉通常被视为重金属,原子序数为48,比重为8.65,而黄金通常无毒,即使其原子序数为79,比重为18.88。对于一种给定的金属,其毒性因金属的同素异形体或氧化状态而大不相同。六价铬是致命的;三价铬在包括人类在内的许多生物体中具有重要的营养价值。
某些金属,如铜、钴、铬、铁、锌、锰、镁、硒和钼,可能是高密度和/或有毒的,但却是人类或其他生物体所必需的微量营养素。必需的重金属可能需要支持关键酶、充当辅助因子或在氧化还原反应中发挥作用。尽管对健康和营养是必要的,但过度接触这些元素会导致细胞损伤和疾病。特别是,过量的金属离子可以与DNA、蛋白质和细胞成分相互作用,改变细胞周期,导致致癌或导致细胞死亡。
金属到底有多危险取决于几个因素,包括暴露的剂量和方式。金属对物种的影响不同。在单个物种中,年龄、性别和遗传倾向都在毒性中起作用。然而,某些重金属令人严重关切,因为即使在低暴露水平下,它们也会损害多个器官系统。这些金属包括:
除了有毒之外,这些元素金属也是已知的或可能的致癌物。这些金属在环境中很常见,存在于空气、食物和水中。它们自然存在于水和土壤中。此外,它们通过工业过程释放到环境中。
资料来源:
“重金属毒性与环境”,P.B.Tchounwou,C.G.Yedjou,A.J.Patlolla,D.J.Sutton,《分子、临床和环境毒理学》第101卷《经验补充》第133-164页。
“重金属”是一个毫无意义的术语吗?(IUPAC技术报告)John H.Duffus,Pure Appl。《化学》,2002年,第74卷,第5期,第793-807页
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