1
生命中的化学元素
1.9.3.1 7-3-1 铅
7-3-1 铅

铅是当今世界上对人类危害最大的一种有毒元素,在地壳中的含量占重金属之首,平均含量为百万分之16,天然水中为0.01微克/升,其工业总产量超过所有有毒元素。

铅对人类的毒害由来已久。在历史上,古罗马曾出现过一个铅文明。考古学家发现古罗马人尸骨上有点点黑斑,含有高浓度的硫化铅。在古罗马人的生活中,他们用铅修补石磨,结果生产出含铅的面粉,而且发酵粉的碳酸盐中也含铅;用铅箔来包装茶叶,糖果中加铬酸铅来调色,葡萄酱中加入红铅PbO2,饮料中加铅来增加苹果酒的香醇以改善发酵过度的酸味。他们的饮水管、饮酒的器皿都是用铅制成的。在当时的欧洲还流行用醋酸铅染发,做脂粉、眼膏。贵族们享受铅的最终“好处”就是普遍中铅毒,皇室的妇女们大多流产、不育、死胎,人口出生率极低。古罗马特洛伊贵族35名结婚的王公有半数不育。其余贵族虽能生育,但所生后代几乎个个都是低能儿和痴呆儿。几代遗传后,罗马皇室竟然再也找不到可以传位的嫡亲继承人了。难怪乎有不少历史学家认为罗马帝国就是灭亡于铅的。

罗马帝国的灭亡并未减退人们开采铅矿的热情,在以后的年代里,欧洲人继续开发了使用铅的新方法,他们将它用在制造陶器、制造枪弹以及制作铅字上。醋酸铅被用作治疗腹泻的药物,还用铅来焊接食品罐头。1848年,富兰克林(Franklin)率领的探险队去寻找到太平洋的西北通道,结果神秘失踪。20世纪80年代,人们发现了长期被冰冻着保存得很完好的船员尸体。科学家对这些尸体的分析表明,这些人都死于铅中毒。原因就是他们吃的食品罐头是铅封的。在这些船员体内,铅的同位素比例与罐头焊接处铅的同位素比例恰好相符。

在我国,古代的皇帝中也流行过炼丹术,炼丹常用的原料就是铅、汞、硫,结果使得很多皇帝都死于这类仙丹,唐太宗就是著名一例。

可是铅的“好运”却仍然继续着,到了100多年前,人类发明了汽车。1921年,有人又发现添加四乙基铅能够使汽车发动机更好地发挥作用,从这之后,汽车就广泛地使用四乙基铅作为防爆剂。可是铅在490℃即化为蒸气,这样大量的铅就从汽车的尾气中排放出来,造成对大气的严重污染。如今大气中的铅已知有90%是来自于汽车的尾气。据统计,仅美国排放到大气中的铅就曾经每年高达数十万吨。美国的洛杉矶曾发生过严重的光化学烟雾事件,在交通高峰的时候,汽车尾气排放的铅曾创下71.3微克/立方米的记录,比清洁空气要高上数百倍(我国规定居民区大气含铅量不得大于0.07微克/立方米)。空气中的铅含量在20世纪70年代后期迅速上升,浓度达到了历史上的最高点百万分之0.00033。人呼吸时铅的吸收率在5%~50%,因而交通警深受其害,血铅超标乃至中毒已是平常事。调查显示,在距地面1米处,空气中的铅浓度是1.5米处的16倍,儿童身高恰好处于这个范围内。儿童对大气中铅的吸收是成年人的4倍,因此世界各国都发现有大量儿童血铅偏高和铅中毒。这种局面一直持续到20世纪末世界各国普遍采用无铅汽油后才开始有了好转。

除了大气铅污染外,欧洲古代妇女遭受的含铅化妆品的危害如今还在继续,市面上大部分的化妆品都含铅,因为生产商需用以稳定色泽和持久度,铅的氧化物还具有一定的遮盖作用,可用于美白。据报道,某国际品牌化妆品在中国的员工可以享受化妆品一定的价格优惠,统计表明在该公司员工生育的婴儿中,脑瘫、智力低下的发病率比一般人群要高几十倍。目前大部分化妆品,包括国际品牌的化妆品,都不同程度含有各种重金属成分,它们被人体吸收后可暂时抑制色素沉着,但时间一长,反而加速色斑形成,如铅吸收就会使皮肤呈暗灰色,而且铅还将部分或全部沉积在血液中或人体的组织内。即使在怀孕期间暂停使用,可是已沉积在体内的有害成分仍然可能会对胎儿发育带来严重影响。因为胎盘对血液中的铅无屏障作用,孕妇所吸收的铅有90%会通过胎盘传输给胎儿。通常孕妇血铅浓度只要超过10微克每毫升,就会对胎儿造成伤害。孕育前父母身体血铅浓度过高可能引起精子、卵子的染色体畸变,从而使胎儿发生小头症或多发性畸形、先天智力低下、脑瘫等。孕妇血铅浓度过高,可能导致胎儿智力发育障碍,听觉、视觉的功能损害,甚至造成胎儿的死亡。有关方面的医生和专家一再呼吁不能使用美白去斑的化妆品,上海仁济医院介绍,他们每个月都要接诊到一二十例脑瘫患儿,在对患儿母亲的询问中得知,她们中98%以上都长期使用化妆品。金属铅有一定的增白效果,因此不少具有美白作用的化妆品都含有一定的铅成分。

严重的铅中毒会损伤脑子,是因为它对神经系统有很强的亲和力,它侵入中枢神经系统后能使得大脑皮层的兴奋和抑制过程紊乱,引起中毒性脑病和神经麻痹。不仅如此,铅还会损坏人体全身的各主要器官,几乎无一幸免。铅摄入人体后先进入血液,以可溶性盐磷酸氢铅、甘油磷酸铅的形式跟红细胞相结合,随血循环输送到各组织,其中部分铅数周后就从软组织转移到骨骼里,以难溶的磷酸铅沉淀形式沉积下来。进入肝脏的铅通过胆汁转移到小肠,再经大便排出。血中铅一旦吸入过多,就会产生毒害。此外,由于感染、发烧、缺钙、饮酒等因素,蓄积在骨骼里的铅还能游离出来,它能跟许多蛋白质、氨基酸、酶相结合,从而造成对细胞、酶的生理功能的危害,损害内脏和造血机能。

临床检验发现母亲的乳汁和牛乳相似,含铅量为百万分之0.02~百万分之0.04。正常儿童的头发中为百万分之2~百万分之95,平均为百万分之24。慢性铅中毒患者的头发中铅含量为百万分之42~百万分之975,平均为百万分之282。所以,可把头发中的铅含量作为推算全身铅负荷量的一个简便指标。此外,不同年龄的人骨中的铅浓度,从出生时骨灰中含百万分之几,几十年后约增加10倍,铅随年龄增加而不断在体内蓄积。

生活中的铅污染还有着很多来源,如玻璃、搪瓷、塑料、化妆品、餐具、油漆和颜料等都有铅污染的问题,食品(如皮蛋)、中药中也有着铅污染。另外,每抽一支烟至少会吸入1~2微克铅。

油墨的铅污染在于颜料。这些颜料颗粒很细小,其中含有铅、铬、镉、汞等重金属元素。以铅为例,一页彩色报刊约含铅2000微克。着色颜料是涂料中使用品种最多的一类,而其中含铅的就有:铅白、铅铬黄、磷酸铅、结晶碱式碳酸铅、砷酸铅、硫化铅、铬酸铅和硫酸铅等。据测定,指甲大小的油漆碎屑就含50毫克铅。人造水晶制品中的氧化铅含量往往高达20%~30%,若用来盛酒,这种水晶制品中的铅就会溶解出来,盛酒的时间越长,酒中的含铅量就越高。中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所的专家在国家“九五”攻关课题的研究中对我国华北地区23种中药材中铅含量进行了分析,结果发现平均铅含量在1.78毫克/千克,个别高的在5~10毫克/千克。

人体中的铅主要来自于大气的污染,来自于食品中的污染则较少。食品中即使含铅量高,其人体吸收率也不一定高,例如茶叶中的铅虽比较高,但不易被吸收,因为铅不易溶于水。有人发现在土壤中的铅高达百万分之6680时,种植在该土壤上的植物中还是很少有含铅超过百万分之1的,说明植物也较少从土壤中吸收铅。可是在还没有使用无铅汽油的时候,公路两旁生长的植物中,凡表面积大的植物如青菜、菠菜、卷心菜等都有相当高的含铅量。实验结果还显示,橘子汁中的柠檬酸盐能促进铅的吸收,因为可生成溶解度较大的柠檬酸铅。食品中含铅比较高的还有松花蛋,目前已在制作工艺中采用了无铅工艺,称为无铅松花蛋。其实,无铅松花蛋并不是不含铅,而是指在天然食品原有含铅量的基础上不再增加铅的含量。国家规定一般松花蛋的铅含量应该在2毫克/千克,无铅松花蛋的铅含量应该在0.5毫克/千克。国家环保产品质量监督检验中心一次抽检的结果却显示:无铅松花蛋七成多铅超标,因此在选购时还是要谨慎。

我国规定每人每日单位体重(千克)所允许的铅摄入量应低于0.05毫克。血铅的正常值要小于40微克/100毫升血,尿铅与其相同。儿童血铅水平大于或等于100微克/升为含量超标,视为高铅血症,大于或等于200微克/升为铅中毒。儿童铅中毒会直接影响其智力发育,出现贫血和肾脏疾病。

儿童铅中毒是完全可以预防和非药物治疗的疾病,一般铅中毒根本不需药物治疗。对绝大多数儿童(血铅水平低于250微克/升)来说,只要加强健康教育,纠正不良生活习惯和卫生习惯,其血铅水平会在较短时间内降到正常范围,而不需要使用任何药物或驱铅食品进行治疗,因为人体有着排铅的机制。只有血铅水平达到极度状态(450微克/升),才需用药物进行治疗。

在我国由于工业污染造成的铅中毒受害者,特别是儿童受害者甚多。2009年就曾报道陕西凤翔县615名儿童血铅超标,中毒的原因是当地的工业排放污染。不久之后又传出湖南武冈市也发生了因工业污染造成儿童铅中毒的事件,类似的这种情况正由于各地政府的监管不力而有了蔓延的势头,这不能不使每一个做父母的痛心疾首。