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土壤中的鎘及其來源

鎘，元素符號Cd，于1817年由德國科學(xué)家在碳酸鋅中發(fā)現(xiàn)，屬于元素周期表第五周期IIB族，是一種具有韌性、可塑性的銀白色有光澤金屬，六方棱錐晶體。

原子序數(shù)即核電荷數(shù)48，相對分子質(zhì)量112.41，鎘的溶沸點相對較低，化學(xué)性質(zhì)并不活潑，可溶于酸，不溶于堿，易在物體表面形成保護層，因此常被用作染料（鎘黃的主要成分）、鋼鐵的防腐電鍛層、配置合金的添加元素、低溶點釬焊材料、制作鎳鎘與銀鎘電池的原料、以及核反應(yīng)堆的控制棒等。

全世界鎘儲量約為50萬噸，我國鎘儲量在全球范圍內(nèi)是最高的，存儲量為9.2萬噸，占全球總量的18.4%。

中國這么高的鎘儲量，豈不是很危險？

并不會。因為天然存在的鎘礦并非單一純凈的鎘礦石，往往與鉛鋅等元素以化合物的形式相伴存在。自然來源的鎘在土壤中存在的形式較為穩(wěn)定，即便是土壤中含有較高含量的自然來源鎘，一般情況下也不至于對植物和人類構(gòu)成威脅，而因人類活動帶入土壤的鎘往往危害更大。

人為來源的鎘是工農(nóng)業(yè)等人類活動過程輸入土壤環(huán)境中的鎘。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，連年向耕地投入大量化肥、農(nóng)藥等化工生產(chǎn)資料，向土壤帶入了大量的污染重金屬。我國工業(yè)生產(chǎn)每年排放的未經(jīng)處理的污水約400億立方米，這些工業(yè)廢水是導(dǎo)致我國農(nóng)田鎘污染的主要原因。鎘主要用于電池、染料或塑膠的穩(wěn)定劑，所以當(dāng)我們亂扔廢舊電池時，土壤中的許多重金屬含量也會逐漸升高，形成污染。

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鎘對人體的危害

作為重金屬元素，鎘具有很強的毒性。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署曾在上世紀(jì)80年代提出12種在全球范圍內(nèi)均具有危害意義的物質(zhì)，鎘位列第一，而其對人體的毒性則僅次于汞（水銀），位列第二。

鎘在人體內(nèi)的半衰期約為10-30年，鎘被人體吸收后，主要累積在肺、肝、腎等器官中。

研究表明，腎臟可吸收進(jìn)入體內(nèi)近1/3的鎘，是鎘中毒的“靶器官”。由于鎘損傷腎小管，病者出現(xiàn)糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特別可使骨骼的代謝受阻，造成骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。

還可導(dǎo)致高血壓、腎功能紊亂、肝損害、肺水腫、貧血等疾病以及神經(jīng)和大腦損傷,甚至誘發(fā)癌癥。

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鎘對植物的影響

雖然鎘不是植物的必需元素，但植物并不排斥對鎘的吸收，又因土壤中的鎘有較強的向植物根系遷移的能力，因此植物往往容易富集鎘。

植物種植在鎘污染的土地上，會危害植物對氮、磷、鉀等必需營養(yǎng)元素的吸收利用和轉(zhuǎn)運，鎘能夠通過多種方式干擾植物正常的光合作用、呼吸作用等生理過程，也會對植物酶系統(tǒng)，營養(yǎng)元素代謝，細(xì)胞形態(tài)與功能等方面產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)水稻本身擁有的某些獨特基因，使水稻根系吸收土壤中鎘的能力較強，比如：水稻對于鎘污染的吸附作用明顯強于玉米、大豆等其他的作物品種。

而這些吸附的鎘會在水稻的米粒中大量富集，所以鎘污染在水稻米粒中表現(xiàn)得尤為突出。

一旦人直接食用這些鎘米，或者家禽等食用后在體內(nèi)富集，再通過食物鏈進(jìn)入人體，都會引起慢性中毒，嚴(yán)重威脅人類健康。

此外，稻米作為東亞地區(qū)最主要的糧食作物，在多地餐桌上屬于不可或缺的角色。東亞地區(qū)的飲食結(jié)構(gòu)，也無形中促進(jìn)了鎘通過稻米向人體轉(zhuǎn)移的過程。

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