A. 水體中主要的有害人體健康的化學物質有哪些
鐵
水中鐵的污染來源主要是選礦、冶煉、煉鐵、機械加工、工業電鍍、酸洗廢水等.
鐵是人體的必需微量元素之一.其化合物屬低毒或微毒.二價鐵具有一定的全身毒性作用,三價鐵鹽毒性較小,對粘膜具有輕度刺激性和腐蝕性.水環境中鐵類化合物的濃度為1mg/l時,有明顯金屬味；濃度為0.5mg/l時,色度可大於30度.飲用水中鐵超過0.3mg/l時,會對衣服、器皿著色及產生沉澱和異味.國標要求生活飲用水鐵的含量應小於0.3 mg/l.
錳
地下水中由於缺氧,錳以可溶態的二價錳形式存在,而在地表水中還有可溶性三價錳的絡合物和四價錳的懸浮物存在.
錳的主要污染源是黑色金屬礦山、冶金、化工排放的廢水.
錳是人體正常代謝必需的微量元素,一般人每天約從食物中攝入3－9mg錳.但過量的錳進入機體後可引起中毒.錳中毒表現主要為神經衰弱綜合症和植物神經功能障礙,繼續發展可出現明顯的錐體外系損害為主的神經體征.水中有微量錳時,呈黃褐色.錳的氧化物能積沉在水管壁上,遇水壓波動時可造成「黑水現象」.當水中錳超過0.15mg/l時,能使衣服和白色瓷器設備著色.國標要求生活飲用水錳的含量應小於0.1 mg/l.
銅
銅以單質或各種礦物形式存在.除了采礦,熱交換以及其他工業用途都可以把銅排污入水環境.銅的高濃度溶液廣泛地用於除草劑以控制海藻類的繁殖；在農業上也常用其作殺菌劑.
水中含銅0.5mg/l時,具有明顯的金屬味；超過1.0mg/l時,可使衣服及白瓷器染成綠色.銅是人體必需的微量元素,對於造血、細胞生長、某些酶的活性及內分泌腺功能均有重要作用.當進入人體內的銅化合物超過一定限度時,就要引起疾病.銅在體內主要貯留在肝、腦、腎等組織.銅代謝障礙所引起的疾病稱為肝豆狀核變性病,是一種遺傳性疾病.銅急性中毒時,表現劇烈嘔吐、腹瀉,有時伴有腹絞痛、便血、劇烈頭痛、出冷汗和脈弱,嚴重中毒可因休克、肝腎損害而致死.國標要求生活飲用水銅的含量應小於1.0 mg/l.
鋅
鋅的主要污染源是電鍍、冶金、顏料及化工等部門排放的廢水.
飲用水中含鋅50mg/l時,會引起惡心和昏厥.水中含鋅10mg/l時呈現渾濁,含鋅5mg/l時有金屬澀味.鋅是人體內必需的微量元素.缺鋅時,能使骨骼生長遲緩,肝脾腫大,性腺功能減退.過量的鋅可對胃腸道產生強烈刺激.吸收後主要貯留在肝和胰.過量的鋅鹽經口進入人體可發生急性中毒.國標要求生活飲用水鋅的含量應小於1.0 mg/l.
揮發酚（以苯酚計）
根據酚類能否與水蒸氣一起蒸出,分為揮發酚與不揮發酚.揮發酚多指沸點在230 以下的酚類,通常屬一元酚.
酚類主要來自煉油、煤氣洗滌、煉焦、造紙、合成氨、木材防腐和化工等廢水.
酚屬高毒類,為細胞原槳毒物,低濃度能使蛋白質變性,高濃度能使蛋白質沉澱,對各種細胞有直接損害,對皮膚和粘膜有強烈腐蝕作用.長期飲用被酚污染的水,可引起頭昏、出疹、搔癢、貧血、惡心、嘔吐及各種神經系統症狀.酚類化合物對人及哺乳動物有促癌作用.國標要求生活飲用水揮發酚類的含量應小於0.002 mg/l.
硫酸鹽
硫酸鹽在自然界中分布廣泛.地表水和地下水中硫酸鹽主要來源於岩石土壤中礦物組分的風化和溶淋,金屬硫化物氧化也會使硫酸鹽含增大.
水質中硫酸鹽超過750mg/l時,飲用後可致輕度腹瀉.國標要求生活飲用水硫酸鹽的含量應小於250 mg/l.
氯化物
氯化物是水和廢水中一種常見的無機陰離子.幾乎所有的天然水中都有氯離子存在.同時,在生活污水和工業廢水中,均含有相當數量的氯離子.海水入侵地下水,會使氯化物含量明顯增高.
氯離子是保持人體細胞內外體液量、滲透壓以及水和電解質平衡不可缺少的要素.氯化物含量過高時,可干擾人體電解質平衡,使人體細胞外滲透壓增加,導致細胞失水,代謝過程出現故障.國標要求生活飲用水氯化物的含量應小於250 mg/l.
溶解性總固體
水中溶解性固體的主要成分是鈣、鎂、鈉的重碳酸鹽、氯化物和硫酸鹽.當其濃度高於1200mg/l時,可產生苦鹹味.國標要求生活飲用水溶解性總固體的含量應小於1000 mg/l.
氟化物
氟化物廣泛存在於自然水體中.有色冶金、鋼鐵和鋁加工、焦炭、玻璃、陶瓷、電子、電鍍、化肥、農葯廠的廢水及含氟礦物的廢水中常常都存在氟化物.
氟化物是人體必需的微量元素之一,缺氟易患齲齒,飲水含氟的適宜濃度為0.5～1.0mg/l.當長期飲用含氟量高於1.0～1.5mg/l的水時,易患斑齒病,如水中含氟量高於4 mg/l時,則可導致氟骨病.
氟可與骨組織的羥磷灰石的羥基交換,並通過抑制骨磷酸酶或與體液中的鈣離子結合成難溶性氟化鈣,從而導致鈣、磷代謝紊亂,引起低血鈣症、氟斑牙及氟骨症等.國標要求生活飲用水氟化物的含量應小於1.0 mg/l.
氰化物
氰化物的主要污染源是電鍍、有機、化工、選礦、煉焦、造氣、化肥等工業排放廢水.氰化物可能以HCN、CN 和絡合氰離子的形式存在於水中.
氰化物使水呈苦杏仁氣味,氰化物劇毒.
氰化物的毒性作用是由於氰基離子與細胞色素氧化酶中的鐵結合成鐵氰絡合物,阻止氧化酶的氧化還原作用,防礙組織內呼吸的正常進行.氰化物引起急性中毒時,表現出劇烈頭疼,神智模糊甚至昏迷,全身抽搐,大小便失禁,感覺和反射消失,瞳孔散大,呼吸深慢,血壓上升或下降,心率緩慢等,常因呼吸停止而死亡.慢性中毒時,可引起神經衰弱、頭疼、頭暈、耳鳴、失眠、全身無力,心率緩慢和血壓降低等.國標要求生活飲用水氰化物的含量應小於0.05 mg/l.
砷
砷是一種既有金屬性質又有非金屬性質的元素.它的化合物在自然界廣泛存在；可以是有機的.大部分是砷鹽和砷硫化鐵.在天然水中普通的砷化合物是砷酸鹽（五價砷）,亞砷鹽（三價砷）,甲烷胂酸及二甲胂酸.
砷的污染主要來源於采礦、冶金、化工、化學制葯、農葯生產、紡織、玻璃、製革等部門的工業廢水.同時,砷及其化合物還是用於農林業上除草劑的成分之一.
砷是人體的非必需元素,元素砷的毒性極低,而砷的化合物均有劇毒,三價砷化合物比其他砷化合物毒性更強,人所共知的毒葯「砒霜」即是三氧化二砷（三價砷）.砷可以在人體內積累,是致癌物質,人們還懷疑它有致突變作用.
砷化物的毒性作用,主要是亞砷酸離子與人體細胞酶蛋白的巰基結合,使細胞酶失去活性,引起代謝障礙,促使細胞死亡.砷化物對神經細胞的危害最大,它還能通過血液循環,直接損害毛細血管,使其擴張鬆弛,滲透性增加.
當人體攝入的砷量超過排出量時,砷就會在肝、腎、脾、肺、肌肉、骨骼等部位積蓄起來,尤以指甲和毛發儲留最多.毒性強的砷化合物在肝、腎內結合迅速並且牢固,比毒性弱、結合差的砷化物排出慢.
砷化物慢性中毒症狀與急性中毒症狀相似,只是發展緩慢,表現為食慾不振、腹痛、腹瀉和消耗不良、肝腫大、疼痛,有黃疸,個別嚴重者可發生肝硬化.國標要求生活飲用水砷化物的含量應小於0.05 mg/l.
硒
水中硒以無機的六價、四價、負二價及某些有機硒的形式存在.含硒廢水主要來源於煉油、精煉銅、製造硫酸及特種玻璃等行業.
硒是動物體內一種必需的微量元素,但在某種條件下,又具有一定的毒性.硒的毒理作用,一般認為除了二甲基硒的作用外,與硒影響酶系統有關.二甲基硒可引起呼吸系統刺激和炎症.硒可使毛細血管擴張及滲透性增加,引起肺和胃腸道充血、水腫.硒對細胞呼吸酶系統有催化作用,干擾中間代謝能引起中毒,使人脫發、脫指甲、四指發麻甚至偏癱等.國標要求生活飲用水硒的含量應小於0.01 mg/l.
汞
汞及其化合物屬於劇毒物質,可在體內積蓄.進入人體的無機汞離子可轉變為毒性更大的有機汞,由食物鏈進入人體,引起全身中毒.天然水中含汞極少.儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、軍工等工業廢水中可能存在汞.
汞及其化合物可通過呼吸道、消化道或皮膚被人體吸收.發生在日本的「水俁病」就是甲基汞慢性中毒引起的.甲基汞有較高的化學穩定性,各種加工、烹調方法都不能把它除掉.甲基汞極易被腸道粘膜吸收（80％以上）.當攝入量超過排出量時,就會在體內積蓄.甲基汞在腦組織中的蓄積程度雖然不如其他器官,但一旦進入腦組織後,衰減非常緩慢,並對大腦皮質和小腦皮質有特異的選擇性損害.症狀表現為視野縮小,聽力下降,手、腳、嘴唇麻痹發抖,步態不穩,口齒不清,嚴重者出現神經紊亂,運動失調,進而瘋狂痙攣致死.甲基汞還能通過胎盤進入胎兒循環,損害胎兒.國標要求生活飲用水汞的含量應小於0.001 mg/l.
鎘
鎘不是人體必需的微量元素.在自然界,鎘通常以硫酸鹽形式出現,並常與鋅礦石和鉛礦石伴生.在礦區和冶煉廠附近,積累在土壤中的鎘可導致臨近水域局部地區鎘有很高的濃度.鎘的主要污染源有電鍍、采礦、冶煉、染料、電池和化學工業等排放的廢水.
鎘是劇毒性物質,且有協同作用,可使進入體內的其他毒物的毒性增大.鎘進入人體後,可以在人的肝、腎、胰腺和甲狀腺內積累.由於腎小管中毒變性及鈣質吸收能力下降,可引起骨、消化道、血管的病變,表現有神經痛,腎炎、骨質松軟、骨折、高血壓、貧血、內分泌失調等症狀.鎘還有致癌、致畸、致突變作用.飲水中鎘不得超過0.01mg/l.
日本的「痛痛病」是因為體內鎘積累過多,引起腎功能失調,骨質中鈣被鎘取代,使骨骼弱化,極易自然骨折,疼痛難忍而得名.這種病潛伏期長,短則10年,長則30年,發病後很難治療.國標要求生活飲用水鎘的含量應小於0.01 mg/l.
鉻（六價）
鉻的化合物常見的價態有三價和六價.受水中pH值、有機物、氧化還原物質、溫度及硬度等條件影響,三價鉻和六價鉻的化合物可以互相轉化.
鉻是人體所必需的微量元素之一.鉻的毒性與其存在價態有關,通常認為六價鉻的毒性比三價鉻高100倍,六價格更易為人體吸收而且在體內積蓄.鉻的工業來源主要是含鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革揉制、印染等行業.
六價鉻化合物對人體有害,在高濃度時具有明顯的局部刺激作用和腐蝕作用,並能經胃腸道、呼吸道和皮膚吸收；在低濃度時是常見的致敏物質.進入體內的鉻主要分布在肝、腎、脾和骨骼內.鉻在體內具有一定的積蓄作用和致癌作用.國標要求生活飲用水六價鉻的含量應小於0.05 mg/l.
鉛
天然水中含鉛量很少.選礦廠、塗料廠、冶煉廠、蓄電池廠、礦井的廢水中常含有程度不等的鉛.汽車排出的廢氣中含有的四乙基鉛,可由雨水淋洗造成水質污染.
兒童、嬰兒、胎兒和孕婦對鉛較成人敏感.鉛是有毒金屬.鉛可引起溶血,也可使大腦皮質的興奮和抑制的正常功能紊亂,引起一系列的神經系統症狀.鉛及其化合物主要從呼吸道、消化道進入機體,主要沉積於骨骼系統,少量存留於肝、脾、腎、腦、肌肉等器官和血液內.國標要求生活飲用水鉛的含量應小於0.05 mg/l.
硝酸鹽（以氮計）
製革廢水、酸洗廢水、某些生化處理設施的出水和農田排水可含大量的硝酸鹽.
水中硝酸鹽是在有氧環境下,各種形態的含氮化合物中最穩定的氮化合物,亦是含氮有機物經無機化作用最終階段的分解產物.亞硝酸鹽可經氧化生成硝酸鹽,硝酸鹽在無氧環境中,亦可受微生物的作用而還原為亞硝酸鹽.
硝酸鹽在人胃中還原為亞硝酸鹽後,還可以與仲胺作用形成亞硝胺,現在普遍認為這是一種強致癌物質.國標要求飲用水的硝酸鹽氮不得超過20mg/l.