铬对人体的危害及预防

一：铬:铬是一种具有银白色光泽的金属,无毒,化学性质很稳定,不锈钢中便含有12%以上的铬.常见的铬化合物有六价的铬酐,重铬酸钾,重铬酸钠,铬酸钾,铬酸钠等;三价的三氧化二铬(铬绿,Cr2O3);二价的氧化亚铬.铬的化合物中以六价铬毒性最强,三价铬次之.据研究表明,铬是哺乳动物生命与健康所需的微量元素.缺乏铬可引起动脉粥样硬化.成人每天需500-700微克铬,而在一般伙食中每天仅能提供50-100微克.红糖全谷类糙米,未精制的油,小米,胡萝卜,豌豆含铬较高.铬对植物生长有刺激作用,微量铬可提高植物收获量;但浓度稍高,又可抑制土壤内有机物质的硝化作用.铬酸,重铬酸及其盐类对人的粘模及皮肤有刺激和灼烧作用,并导致伤,接触性皮炎.这些化合物以蒸气或粉尘方式进入人体,均会引中鼻中隔穿孔,肠胃疾患,白血球下降,类似哮喘的肺部病变.皮肤接触铬化物,可引起愈合极慢的"铬疮",当空气中铬酸酐的浓度达0.15～0.31毫克/立方米时就可使鼻中隔穿孔.三价铬还是一种蛋白凝聚剂.有人认为,六价铬可诱发肺癌.此外,六价铬,特别是铬酸对下水系统金属管道有强腐蚀作用,浓度2为0.31mg/l的重铬酸钠即可腐蚀管道.含3.4-17.3mg/l的三价铬废水灌田,就能使所有植物中毒.铬的污染主要由工业引起.铬的开采,冶炼,铬盐的制造,电镀,金属加工,制革,油漆,颜料,印染工业,都会有铬化合物排出.如制革工业通常处理一吨原皮,要排邮含铬410mg/l的废水50-60吨;若每天处理原皮十吨,则年排铬72-86吨.铬进入人体内,分布于肝,肾中,出现肝炎和肾炎病理.

三：铬是自然界中广泛存在的一种元素，主要分布于岩石、土壤、大气、水及生物体中。土壤中的铬分布极广，含量范围很宽;水体和大气中铬含量较少，动、植物体内则含有微量铬。自然界铬主要以三价铬和六价铬的形式存在。三价铬参与人和动物体内的糖与脂肪的代谢，是人体必需的微量元素;六价铬则是明确的有害元素，能使人体血液中某些蛋白质沉淀，引起贫血、肾炎、神经炎等疾病，长期与六价铬接触还会引起呼吸道炎症并诱发肺癌或者引起侵入性皮肤损害，严重的六价铬中毒还会致人死亡 ［1-5］ 。

1 铬的生理功能

1959年SCHWARZ和MERTZ等人研究发现很多三价铬化合物具有恢复糖耐量正常的作用，即具有葡萄糖耐量因子（glucose tolerance factor，简称GTF）的活性，并证实GTF的主要成分是铬与烟酸、谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸的水溶性配合物，确认三价铬是组成GTF的必要成分，证实铬是人体必需的微量元素 ［6］ 。随后大量的研究表明，铬参与人体的糖和脂肪的代谢。其生理功能是:铬作为胰岛素的一种“协同激素”，协助或增强胰岛素在体内的作用。铬通过利用胰岛素来维持稳定的血糖水平，促使胰岛素A链上的硫与细胞膜上胰岛素受体的巯基形成二硫键，改善靶细胞对胰岛素的敏感性而促使胰岛素发挥作用。缺铬时，机体会产生葡萄糖耐量降低的有关症状，如血糖升高，出现尿糖等。铬能增加胆固醇的分解和排泄，铬缺乏可使脂肪代谢紊乱，出现高血脂症，特别是高胆固醇血症，诱发动脉硬化和冠心病 ［7-8］ 。近年一些报道指出原发性白血病、烧伤病、白内障、屈光不正等疾病亦与体内缺铬有关。LUKASKI等 ［9］ 的研究则指出长期大量补铬可能会导致人体缺铁。

2 铬与人体健康

2.1 环境铬污染

铬的污染来自于铬矿冶炼、耐火材料、电镀、制革、颜料和化工等工业生产以及燃料燃烧排出的含铬废气、废水及废渣等 ［1-2］ 。铬中毒主要来源于六价铬。六价铬通过水、空气和食物进入人体，室内尘埃与土壤中也发现六价铬，它们也会被摄入体内。研究发现，六价铬的化合物不能 收稿日期:2005-11-09 自然降解，会在生物和人体内长期积聚富集，是一种重污染环境物质 ［10］ 。

2.2 六价铬的毒性

许多研究已经证实，六价铬的化合物有毒，具有致癌并诱发基因突变的作用。美国环境保护局（EPA）将六价铬确定为17种高度危险的毒性物质之一。六价铬化合物口服致死量约1.5g左右，水中六价铬含量超过0.1mg/L就会中毒 ［11］ 。铬对人体的毒害作用类似于砷，其毒性随价态、含量、温度和被作用者不同而变化。在生理pH条件下，六价铬以CrO 2-4 形式存在渗入细胞内。目前CrO 2-4 的致癌机理还不完全清楚，主要有两种观点:一种认为是CrO 2-4 被细胞内的还原物质还原成五价铬和四价铬的过程中产生了大量的游离基（已被体外的实验证实），大量的游离基引发肿瘤;另一种认为是六价铬被细胞内还原物质还原为三价铬，生成的三价铬迅速与DNA发生了反应（体外的实验观察到了还原的三价铬与DNA的结合），引起遗传密码的改变，进而引起细胞的突变和癌变 ［8］ 。

研究发现，六价铬的长期摄入会引起扁平上皮癌、腺癌、肺癌等疾病;吸入较高含量的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、搔痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔等症状;短期大剂量的接触，在接触部位会溃疡、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔;摄入超大剂量的铬会导致肾脏和肝脏的损伤以及恶心、胃肠道不适、胃溃疡、肌肉痉挛等症状，严重时会使循环系统衰竭，失去知觉，甚至死亡 ［10］ 。长期接触六价铬的父母还可能对其子代的智力发育带来不良影响 ［12］ 。

2.3 三价铬的毒性

三价铬是人体和动物体的必需微量元素，这是众所周知的事实，但三价铬是否会有致癌性和诱发基因突变的作用，也一直是人们关注的热点问题。目前，在常用的富铬酵母、烟酸铬、氨基酸铬和吡啶铬等补铬剂的动物实验和临床实验中，均未发现有铬中毒症状，因此认为在人体补铬剂量的条件下（正常人50～200μg/d），三价铬是无毒的。但在1995年STEARN等 ［13］ 所做的体外实验发现，吡啶铬能对染色体产生损伤作用，并根据补铬药物动力学模型计算出，补铬将导致三价铬的累积中毒。这个研究使人们对长期服用有机铬是否有累积性中毒及致癌性产生了疑虑。两种不同的研究结果显示，尽管短期内补充有机铬的毒性很小甚至可能没有，但是长期补铬的累积毒性是否存在则还有待于进一步的研究。

3 铬与人体健康

据调查，健康的成年人铬的摄入量均低于估计的安全适宜饮食推荐量（ESADDI）50～200μg/d，即大多数人均缺铬，应多吃酵母、海产品、粗制粮、大豆等食品，适当补铬，维持人体健康 ［4］ 。六价铬则是严重污染环境和危害人体健康的物质，应尽力消除六价铬的污染，远离六价铬，严防六价铬的毒害。我国为防止铬的危害，规定生活饮水中六价铬的水平应低于0.05mg/L ［1］ ;工业废水排放标准中六价铬为第一类污染物，其水平必须低于0.5mg/L。欧盟、日本及北美各国则限期使用及取代严重污染环境的六价铬电镀，并禁止六价铬电镀产品进入其市场，实现清洁生产，保护环境和人类 ［11］ 。

只有消除了六价铬污染，采取各种措施尽力避免与六价铬的接触，铬对人体的危害就会大大减小直至消除，使铬为人类带来健康。