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[科普中国]-铬污染

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铬及其化合物所引起的环境污染。主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分,工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等;如误食饮用,可致腹部不适及腹泻等中毒症状,引起过敏性皮炎或湿疹,呼吸进入,对呼吸道有刺激和腐蚀作用,引起咽炎、支气管炎等。水污染严重地区居民,经常接触或过量摄入者,易得鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等。

简介铬污染(chromium pollution)指铬及其化合物在环境中所造成的污染。铬广泛存在于自然界中,主要形成铬铁矿。铬的化合价有二价、三价和六价。天然来源主要是岩石风化,大多呈三价;人为污染来源主要是工业含铬废气和废水的排放。工业废水中的铬主要是六价化合物,如常以铬酸根离子存在。煤和石油燃烧的废气中,含有颗粒态铬。铬在环境中经迁移转化为不同价态的铬。例如水体中心三价铬可吸附在固体物质上而存在于沉积物(底泥)中;六价铬则多溶于水中,比较稳定;但在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬的盐类可在中性或弱碱性溶液中水解,生成不溶于水的氢氧化铬而沉入水底。环境中的三价铬与六价格可相互转化,所以近来倾向于用铬的总含量,而不是根据六价铬含量来规定水质标准。三价铬和六价铬对人体健康都有害。六砎铬的毒性比三价铬约高100倍,是强致突变物质,可诱发肺癌和鼻咽癌。三价铬有致畸作用。生产金属铬和铬盐过程中产生的固体废渣——铬渣,已成为铬污染的重要环境污染问题。中国规定生活饮用水标准六价格浓度应低于0.05mg/L。地面水中铬的最高容许浓度为0.5mg/L(三价铬)和0.05mg/L(六价豁),工业废水中六价铬及其化合物最高容许排放标推为0.5mg/L(按六价铬计),渔业用水为0.5mg/L(三价铬)和0.05 mg/L(六价铬)。居住区大气中六价铬最高容许浓度为0.0015mg/m3(一次测定值),车间空气中为0.1mg/m3(换算成三氧化二铬)。1

化学特性铬的化学特性铬是银白色金属,在自然界中主要形成铬铁矿。常见化合价有+2、+3、+6三种。铬的天然来源主要是岩石风化,由此而来的铬大多是三价铬。

铬广泛存在于自然界,其自然来源主要是岩石风化,大多呈三价;工业废水中主要是六价铬的化合物,常以铬酸根离子[(CrO4)2-]存在。煤和石油燃烧的废气中含有颗粒态铬。

铬是人和动物所必需的一种微量元素,躯体缺铬可引起动脉粥样硬化症。铬对植物生长有刺激作用,可提高收获量。但如含铬过多,对人和动植物都是有害的。

铬在环境中不同条件下有不同的价态,其化学行为和毒性大小亦不同。如水体中三价铬可吸附在固体物质上而存在于沉积物(底泥)中;六价铬则多溶于水中,比较稳定,但在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬的盐类可在中性或弱碱性的水中水解,生成不溶于水的氢氧化铬而沉入水底。

水质鉴定标准水体中的三价铬主要被吸附在固体物质上而存在于沉积物中;六价铬则多溶于水中。六价铬在水体中是稳定的,但在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬在天然水中也可被氧化,但速率很低。环境中的三价铬和六价铬可以互相转化,所以倾向于根据铬的总含量,而不是根据六价铬的含量来规定水质标准。

对人体的危害三价铬和六价铬对人体健康都有害,被怀疑有致癌作用。一般认为六价铬的毒性强,更易为人体吸收,而且可在体内蓄积。六价铬的毒性比三价铬要高100倍,是强致突变物质,可诱发肺癌和鼻咽癌。三价铬有致畸作用。

对环境的危害铬渣(含铬固体废物)已成为铬污染的重要环境问题,亟待有效解决。

由于风化作用进入土壤中的铬,容易氧化成可溶性的复合阴离子,然后通过淋洗转移到地面水或地下水中。土壤中铬过多时,会抑制有机物质的硝化作用,并使铬在植物体内蓄积。

三价铬和六价铬对水生生物都有致死作用。水体中的三价铬主要被吸附在固体物质上而存在于沉积物中;六价铬则多溶于水中。六价铬在水体中是稳定的,但在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬的盐类可在中性或弱碱性溶液中水解,生成不溶于水的氢氧化铬而沉入水底。

天然水中一般仅含微量的铬,通过河流输送入海,沉于海底。海水中的铬含量不到1ppb。据试验,水中含铬在1ppm时可刺激作物生长,1~10ppm时会使作物生长减缓,到100ppm时则几乎完全使作物停止生长,濒于死亡。废水中含有铬化合物,能降低废水生化处理效率。2

污染途径铬主要用于金属加工、电镀、制革等行业。为了防止工业生产过程中循环水对设备的腐蚀,常须加入铬酸盐。工业部门排放的废水和废气,是环境中铬的人为来源。工业废水中的铬主要是三价化合物,冶金、水泥等工业,以及煤和石油燃烧的废气中,含有颗粒态的铬。由于排放到自然环境中的三价铬有可能会转变成毒性更强的六价铬,所以对污染物排放有严格的指标控制标准。2

政策标准中国规定生活饮用水中六价铬的浓度应低于0.05毫克/升;地面水中铬的最高容许浓度为0.5毫克/升(三价铬)和0.05毫克/升(六价铬);工业废水中六价铬及其化合物最高容许排放标准为0.5毫克/升(按六价铬计);渔业用水中铬最高容许浓度为 0.5毫克/升(三价铬)和0.05毫克/升(六价铬)。居住区大气中六价铬的最高容许浓度为0.0015毫克/米3(一次测定值);车间空气中三氧化铬、铬酸盐、重铬酸盐的最高容许浓度为0.1毫克/米3(换算成三氧化铬)。2

本词条内容贡献者为:

吴俊文 - 博士 - 厦门大学