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环境中的有毒有害元素及其检测——铅(中)
【来源/作者】周世红 【更新日期】2017-12-02

1、造血系统的损害

铅对造血系统的毒性主要表现为贫血和溶血,是人体铅中毒的一种早期特征。这种作用不仅与血红蛋白合成减少有关,而且铅对成熟红细胞有直接溶血作用。这可能是由于铅与红细胞有高度亲和力,使红细胞膜的完整性受损所导致的。铅引起贫血的作用,儿童比成人更敏感。

2、肾脏毒性

在急性和慢性铅中毒时,肾脏的排泄机制多半受到影响。长期摄入铅后,可引起慢性铅中毒性肾病,表现为肾小管上皮细胞出现核包涵体,肾小球萎缩,肾小管渐进性萎缩及纤维化等。大量铅进入人体,干扰肾小球旁器,刺激肾素分泌,激发肾素、血管紧张素、醛固酮升压系统,可引发高血压。

3、神经性毒性

过量铅的摄入可使中枢神经系统与周围神经系统受损,引起脑病与周围神经病。铅性脑病是铅中毒最严重的表现,其特征是迅速发生大脑水肿,相继出现惊厥、麻痹、昏迷,甚至引起心、肺衰竭而死亡。在这些严重表现发生之前,中毒者常出现狂躁、头痛、记忆力丧失、幻觉、嗜睡、倦怠等。儿童对铅有其特殊的易感性,儿童铅中毒表现为生长迟缓、视力发育迟缓、学习低能、精神呆滞、癫痫、脑性瘫痪和神经萎缩等。

(三)生殖毒性、致癌性、致突变性

1、生殖毒性

铅可抑制受精卵着床。给大鼠和小鼠饮用含铅水,结果使妊娠率、受精卵着床率明显降低,平均每窝胎仔数也减少。铅可抑制子宫的类固醇激素受体,使激素分泌减少。微量的铅即可对精子的形成产生一定影响,还可引起人类死胎和流产,并可通过胎盘屏障进入胎儿体内,对胎儿产生危害。

2、致癌性

试验动物显示,高剂量的铅具有致癌性。用每千克含100mg或1000mg碱性醋酸铅的饲料喂养瑞士种小鼠和大鼠,可诱发良性和恶性肾脏肿瘤;用每千克含有1000mg醋酸铅的饲料喂养大鼠,也观察到类似的结果。但是,流行病学的研究指出,关于铅对人的致癌性,至今还不能提供决定性的证据。

3、致突变性

铅与其他金属相比,诱发染色体突变的能力是比较弱的,甚至不能做出肯定结论,因为迄今为止,实验结果不尽相同。有报告指出,无机铅可引起果蝇的基因突变。Mur。等分别用醋酸铅经口给大鼠和小鼠,采取血和骨髓细胞进行培养,各试验组均观察到染色体断裂与裂隙增加。接触铅的工人有染色体畸变的淋巴细胞数比对照组明显增加。但也有一些相反的试验结果。

关于铅的限量,1972年FAO/WHO食品添加剂委员会推荐铅的每周暂行允许摄入量(PTWI)成年人为O.05mg/kg体重。1986年制定儿童每周暂行允许摄入量(PTWI)为0.025mg/kg体重。

我国在食品卫生标准中规定,饮用水中<0.05mg/L,冷饮食品、奶粉、炼乳、食盐、味精、醋、酒等食品中Pb≤1mg/kg或≤1mg/L,食用色素≤10mg/kg,肉类、鱼虾、鲜乳类≤O.5mg/kg,粮食、薯类≤0.4mg/kg,蔬菜、水果、蛋类≤0.2mg/kg,豆类≤O.8mg/kg。

四、铅的测定

(一)水中铅的测定(双硫腙比色法)

1、原理

在四氯化碳溶液中,铅与双硫腙能形成粉红色络合物。预先在pH值2~3中萃取除去干扰金属,加酒石酸阻止氢氧化物的形成,用氢氧化铵和氰化钾将溶液的pH值调到8~9,再用双硫腙萃取铅。过量的双硫腙,其深绿色会隐蔽双硫腙铅的粉红色,因此用碱性氰化物溶液从四氯化碳层将过量的双硫腙除去,双硫腙铅络合物留在有机层。稀释双硫腙铅到一定体积,比色测定。

样品先用高氯酸和硝酸消化以除去有机物,再用乙酸肼将能氧化双硫腙的元素和化合物还原到低价态,在pH值2~3时,双硫腙与铋、铜、汞、银等元素形成络合物,可预先萃取除去。

2、试剂配制

(1)铅储备溶液 溶100.Omg纯金属铅于4mL 1∶1硝酸中,必要时加热溶解。用蒸馏水稀释至1000mL,储于聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含lOOμg铅。

(2)铅标准溶液 用重蒸馏水稀释10.OOmL铅储备液至lOOmL,即得每毫升含10.Oμg铅溶液。

(3)浓氢氧化铵溶液 取666mL重蒸馏水于1L聚乙烯瓶中,浸入冰浴中冷却。将氨气瓶中的氨气经玻璃棉过滤后通入冷却瓶中,直到液体的体积增加到900mL。

(4)乙酸肼溶液 取15mL无铅水合肼(64%肼),加50mL浓乙酸,用蒸馏水稀释到lOOmL。

(5)酒石酸钠溶液 溶10g酒石酸钠于lOOmL蒸馏水中,按以下方法提纯:用双硫腙四氯化碳溶液(Ⅱ)萃取,直到有机相为纯绿色;用三氯甲烷洗残留下的双硫腙,再用四氯化碳萃取两次。

(6)双硫腙溶液(I) 溶lOOmg双硫腙于1L氯仿中;盛于棕色瓶,存放于冰箱中。

(7)双硫腙溶液(Ⅱ) 取40mL溶液(I),用纯四氯化碳稀释至lOOmL。

(8)三氯甲烷 用浓硫酸洗到溶剂和酸层澄清无色,每升溶剂应用50~lOOmL浓硫酸,再用稀碳酸氢钠洗,继用水充分洗涤。加氧化钙干燥,分离氧化钙,加溶剂体积2%的无水甲醇,徐徐蒸馏,弃去最初的50~100mL蒸馏液,接收60~62℃蒸馏液。

(9)四氯化碳 取1000mL四氯化碳,用50mL 5%氢氧化钾溶液反复萃取几次。用25~50mL浓硫酸重复洗四氯化碳层几次,直到酸洗溶液不变色。用稀碳酸氢钠洗四氯化碳,反复用水洗,直到洗液对石蕊试纸完全呈中性,用氯化钙干燥过夜,蒸馏;或不经干燥过夜,弃去约为溶剂体积10%的蒸馏液,收集主要馏分,最后留下50~100mL弃去。

(10)碱性氰化钾溶液 加15mL氰化钾溶液和7.5mL无铅亚硫酸钠溶液(10g溶于100mL水)到175mL纯浓氢氧化铵中,用蒸馏水稀释到500mL。亚硫酸钠中铅的去除:溶10g亚硫酸钠于100mL蒸馏水中,用双硫腙溶液(I)萃取到有机层为纯绿色,用纯四氯化碳萃取4~5次以除去残留的三氯甲烷。

3、测定步骤

(1)标准曲线的绘制 配制浓度范围为O~lOOμg铅的标准系列,按试样的测定步骤进行处理。绘制标准曲线。

(2)样品测定 对铅的测定采用硝酸一高氯酸消化较好。若在预处理时用硝酸一硫酸消解,就需要测定硝酸一硫酸消化液中的铅以及样品预处理步骤中用乙酸铵提取残渣中的铅。

参考资料:环境中有毒有害物质与分析检测

相关链接:

环境中的有毒有害元素及其检测——铅(上)


【关键词】铅,烷基铅,芳基铅,污染,国家标准物质网 

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