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1、 铝与人体健康前言：铝，在元素周期表里排第 13 号的金属元素，是当前应用最广泛的金属材料之一。铝制品及其化合物不仅在工农业生产中很重要，在日常生活和中也有着重要的用途。在生活中，我们会用到铝制品或跟铝有接触。例如家里防盗铁网上常刷一层“银粉 ”漆，其实“ 银粉” 就是金属铝粉；铝的化合物氢氧化铝Al（OH） 3是药物胃舒平的有效成分，可用于治疗胃酸过多；盛装饮料的易拉罐和家用高压锅是用铝合金制造的；铝也可用来制导线，这是因为铝具有良好的导电性。虽然铝与我们的生活有着如此紧密的联系，但许多人都不知道铝对人体健康是有害的。铝在生活上的应用物质的用途决定于物质的性质。由于铝有多种优良性能，因而铝有
2、着极为广泛的用途。(1)铝的密度很小，仅为 2.7 g/cm3，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝；防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如，一架超音速飞机约由 70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。(2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的 2/3，但密度只有铜的 1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。(3)
3、铝是热的良导体，它的导热能力比铁大 3 倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。(4)铝有较好的延展性（它的延展性仅次于金和银），在 100 150 时可制成薄于 0.01 mm 的铝箔，这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器，医疗器械，冷冻装置，石油和天然气管道等。(6)铝粉具有银白色光泽（一般金属在粉末状时的颜色多为黑色），常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药（由硝酸
4、铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其它可燃性有机物混合而成）、燃烧混合物（如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等）和照明混合物（如含硝酸钡 68%、铝粉 28%、虫胶 4%）(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨，二氧化钛（或其它高熔点金属的氧化物）按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。 (9)铝板对光的反射性能也很好，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。(10)铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也常用
5、铝。人体内铝的来源 （1）饮用水中的铝 天然水中的铝含量很低，但若使用含铝的混凝剂或明矾来净化水，则会增加水中的铝含量，高水氟地区使用铝盐除氟也可致水中的铝残留。各个国家及各种组织对水中铝的含量都进行了控制，相继推出了各自的标准，如：世界卫生组织为 0.2 mg/L；欧共体为 0.05 mg/L(最高允许浓度为 0.2 mg/L)；美国环保局二级标准为 0.05 mg/L0.2 mg/L；瑞士为 0.05 mg/L；我国建设部颁布的城市供水行业 2000 年技术进步发展规划中，首次对饮用水中铝含量做出了“不得高于 0.2 mg/L”的明确规定。（2）食物中的铝 铝广泛存在于食物中，但一般食物中
6、含铝较少。铝含量较高的食物主要是一些面制加工食品，如油条、粉丝、糕点、挂面等，其中油条和粉丝中含量最高，这主要是由于在加工过程中使用了含铝添加剂(钾明矾和铵明矾、发酵粉等)作为膨松剂的缘故。 另外，人体中的铝来源还与人们的食物消费结构有很大的关系。表明我国的成人铝摄入量明显高于发达国家，约是发达国家的 5 倍 9 倍，这主要是因为我国含铝添加剂较高的面制食品消费量高于发达国家。因此，严格控制食品中添加剂的使用，可有效地降低我国居民的铝摄入量。（3） 铝制炊具、容器 铝制炊具、容器也是人体摄入铝的重要来源之一。铝制炊具溶入水中的铝随使用温度的升高和时间延长溶出量增加，随锅的使用次数增加，溶出量减
7、小。在有酸、碱、盐的条件下，铝的溶出量增加。另外，铝、铁炊具混用(如铁炒锅与铝铲或相反)，软质铝与硬质铁相互摩擦，也会增加铝的溶出量。因此，为减少铝的摄入量，应尽量少用或不用铝制炊具和容器，即便使用也应避免用钢丝球等擦刷，致使铝炊具表面的氧化膜保护层受损。附： 粮食类 12.6 mg/kg，蔬菜、水果类 4.9 mg/kg，鱼、肉类 1.7 mg/kg，酒及饮料类 1.1 mg/kg，调味品 1.2 mg/kg。测定发现茶叶中铝含量最高，为400 mg/kg1400 mg/kg，平均值(940.5356.1) mg/kg，但铝的浸出率相对较低，约占总铝量的 3.5 61.1，所以若每日饮茶 1
8、 mg5 mg，则从茶水中摄入的铝量约为 0.2 mg 1.1 mg。油条中铝的平均含量为 495.6 mg/kg，最大值达到 1538.7 mg/kg，平均超过标准 5 倍，最高达 15 倍。蒸制面食中平均铝含量为 149 mg/kg，最大值为 930.7 mg/kg，烘烤面食平均含量为 86 mg/kg。人体对铝的吸收和代谢 铝的吸收： （1）胃肠道吸收：含铝的食品或药物经消化道，98% 以上经粪便排除，1-2%被吸收。一般认为小于 1%(Lion，1985) 。很多因素影响其吸收，如 pH、甲状旁腺素及铝盐的种类。吸收部位是胃及十二指肠的酸性环境中。吸收可溶性形式铝，吸收量取决于离子程度
9、、胃内 pH 值，胃内的环境为铝化合物提供了离子化作用，如 Al(OH)3 及其凝胶在胃内 pH 值从 6.5 变化至 5.5 时，其溶解度增加 10 万倍，吸收率约 0.3-0.5%（约 15g）。血液中铝离子与白蛋白、运铁蛋白结合，没有结合的铝很快分布到各组织器官中。组织中的铝浓度相对恒定，大约 2mg/kg 干重，铝浓度在机体组织的浓度分布为：以呼吸道者依次是肺、肺门淋巴结、脾、肾上腺、肝和脑等；经消化道者依次是：骨、脑、睾丸、甲状旁腺、皮肤、肌肉、毛发、血液，其中骨组织含量占总量的 34.4%；经血液者依次是：骨、肾脏、肝脏、睾丸、骨骼肌、心脏、脑。人体部分组织灰分测定，其含量顺次为：
10、脑、睾丸、肝。若进行心内注射，则 40%的铝进入肝脏。常规摄入时，牙釉铝含量为 1.5-5.4，毛发含量 4.5-5.5，肝 8.0，血液 1.1-1.8mg/kg,脊髓液含量甚微。正常机体组织铝含量均值为：肝脏4.1mg/kg/1.7（标准差）、脾脏 2.5/2.1、骨胳 3.3/2.9、心脏 1.0/0.8、肌肉1.2/1.2、肺脏 4.3/4.3、大脑灰质 2.2/1.3 新近报道，婴幼儿服用磷酸铝结合剂后，其铝的吸收可以是成人的 4 倍。甲状旁腺激素能促进铝的吸收。食物中的磷酸盐，氟离子都可与铝结合成难溶性复合物，影响铝的吸收。乙醇、维生素D 可增加铝的吸收。 （2）非肠道给铝：非肠道
11、给铝可干扰肾功能，减少铝的排泄，有利于铝在体内蓄积。实验和临床研究表明，数月和数年非肠道低剂量给予肾功能者正常者，引起铝在组织中蓄积。人体血浆浓度0.37mol/L(10g/L)，当铝蓄积时，可达 295mg。人体血浆铝浓度有昼夜变化规律，上午 9 时最高，下午 6 时最低。铝的排泄： 吸入人体的铝，大部分由肾脏排除，正常尿铝浓度仅为 0.56mol/L(15g/L)，由于铝和血浆蛋白结合，铝的扩清率只占肾小球滤过率的 5%，有时高达50%。正常情况下，肾脏可排除吸收的全部铝。但大量口服铝或胃肠道外长期给铝，即使肾功能正常，会超过其排除能力，部分被吸收的铝则蓄积在体内。长期接触铝焊烟的工人，工
12、作 20 年尿铝达 11.12mol/L。吸入焊烟 6 个月后停止 2 周，尿铝量下降到吸入焊烟时的 10-20%，但不消失。长期静注含铝营养液的病人，换用无铝液后，最初几天血浆及尿的含量下降，但高出正常值达 2年。Klein 等（1982）对一组病人进行铝动力学评估，输铝后，每隔 10 小时测血浆铝，按 2g/min 速度输铝，发现血浆铝并不增加，提示铝很快分布到组织中去。若输入为 3g/min，血浆铝升高，尿铝平均 1264g/d，比对照组（15g）高。可超滤铝是总血浆铝的 5.5%。推算铝排泄率为 10.6ml/min，其尿的排泄不会超过负荷。体内蓄积的铝，以尿排除为主。 胆汁可排除少量
13、的铝。有人观察胆道手术置入 T 形引流管病人，无服抗酸铝制剂的既往史，肝、胆、肾功能正常，共摄入铝 7.2g。24、48 小时分别取胆汁检测，发现仅有 0.1%的铝从胆汁排除。胆汁不是铝排除的主要途径。 乳汁能排除少量铝。给哺乳母兔注铝，产乳量减少，乳排铝量不超过注入总量的。慢性肾功能不全病人，长期采用含铝透析治疗，因肾的原因不能排除进入体内的铝，血浆、器官和组织的铝浓度含量增高，从而产生毒性作用，引起中毒性铝病。当铝日摄入量超过 40mg 时，将会对人体力劳动健康产生严重影响（刘风贞等89，1991）。 机体内有大量铝时，发铝含量增高，发铝可作为机体铝负荷指标（Yokel,1982）。Tak
14、agi 等（1986 ）报道，美国人发铝量为5.0mg/kg，日本 13.3mg/kg,波兰 7.29mg/kg，加拿大 17.4mg/kg，印度32.0mg/kg。发铝含量差异很大，与其他组织中含量无相关关系。并受诸多因素的影响，如发的洗涤方法，使用洗发剂种类，洗发次数等3。刘风贞等89（1991）对天津城乡人发铝检测，城区人发铝含量 3.841.64mg/kg，乡村人发铝（6.86 1.50mg/kg）高于城区人。南京男、女性发铝分别为19.2810.24mg/kg 和 25.9714.49mg/kg(钟才云等 88，1996) ，明显高于天津人发铝含量，是否与地区差异、环境因素、生活习惯
15、等因素有关，值得研究。发铝大于 60ppm，表示体铝显著增高。小于 10ppm 时，表示无毒性，10-20ppm 表示可疑，大于 20ppm 时则表示中毒。对于高铝负荷者，可以将发铝含量作为监测参考，虽然发铝不是诊断铝中毒较好的指标（Lion,1985）。骨可作为机体负荷指标，但不易获得（Alfrey，1986 ）。血铝量也可作为机体铝负荷值，血清铝大于 200g/L，机体会出现症状。一般认为，超过 100g/L 时，应密切注视5 。 铝对人体的伤害及造成的症状 铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，不会导致急性中毒，但食品中含有的铝超过国家标准就会对人体造成危害。研究证实，脑组织对
16、铝元素有亲和性，脑组织中的铝沉积过多，可使人记忆力减退，智力低下，行动迟钝，催人衰老。若是小孩铝中毒，则出现发育迟缓、食欲不振、行走不便和便秘、失眠，还伴有多动、听觉障碍、注意不集中、智力低下等现象。长期摄入或过量摄入会损伤大脑，导致痴呆，还可能出现贫血等疾病，尤其对身体抵抗力较弱的老人、儿童和孕妇产生危害，可导致儿童发育迟缓、老年人出现痴呆，孕妇摄入则会影响胎儿发育。有关医院检测发现，老年性痴呆症患者脑组织中铝含量超过正常人的 5-30 倍。由此可见，铝含量超标更是老年痴呆症的罪魁祸首！人体摄入铝后仅有 10-15能排泄到体外，大部分会在体内蓄积，这些蓄积在体内的铝会积聚在肝、脾、肾等部位，当铝在人体内含量超过正常人的5-10 倍时，一方面会抑制消化道对磷的吸收，使血清无机磷水平下降，引起骨骼软化、关节疼痛，在肠道内形成的不溶性磷酸铝随粪便排出体外，而缺磷又影响钙的吸收(没有足够的磷酸钙生成)，造成沉积在骨质中的钙流失，抑制骨生成，发生骨软化症，可能导
