鎘污染
[拼音]:ge wuran
[外文]:pollution by cadmium
鎘是相對稀有的元素,地殼中平均含量僅有0.5ppm,主要以鎘的硫化物形式存在于各種鋅、鉛和銅礦中。世界各國生產(chǎn)的鎘都是冶煉鋁的副產(chǎn)品。在自然界,頁巖平均含鎘0.22ppm,玄武巖平均含鎘0.13ppm,花崗巖平均含鎘0.09ppm,其他巖石含鎘量更低。鎘在工業(yè)上主要用于電鍍,也用于制造顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金、電池等,這些用途共占鎘總消耗量的90%;此外,還用于生產(chǎn)電視顯像管?光體,高爾夫球場殺真菌劑,核反應(yīng)堆的慢化劑和防護(hù)層,橡膠硫化劑等。在鎘的自然循環(huán)中,巖石風(fēng)化量估計每年為 400噸,河流輸送每年為3700噸。鎘的開采量每年為7700噸,礦物燃料燃燒每年排放鎘約65噸,兩者相加,超過自然循環(huán)量一倍左右。
對大氣的污染
目前大氣中鎘的含量,在歐洲約為0.5~620纖克/米3,北美小于1~41纖克/米3;日本為25纖克/米3;北半球海洋上空為2纖克/米3;南半球海洋上空為0.14纖克/米3;南極上空超過0.015纖克/米3。中國北京西郊大氣中的鎘含量1975年的測定值為1~3纖克/米3。大氣中的鎘主要來自工業(yè)生產(chǎn),如有色金屬的冶煉、煅燒,礦石的燒結(jié),含鎘廢棄物的處理,包括廢鋼鐵的熔煉,從汽車散熱器回收銅,塑料制品的焚化等。進(jìn)入大氣的鎘的化學(xué)形態(tài)有硫酸鎘、硒硫化鎘、硫化鎘和氧化鎘等,主要存在于固體顆粒物中,也有少量的氯化鎘能以細(xì)微的氣溶膠狀態(tài)在大氣中長期懸浮。
對水體的污染
在天然淡水中,鎘的含量大約為0.01~3微克/升,中值為0.1微克/升,主要同有機(jī)物呈絡(luò)合狀態(tài)存在。海水中鎘平均含量為0.11微克/升,主要以氯化鎘的膠體狀態(tài)存在。此外,還有鎘的膠態(tài)有機(jī)絡(luò)合物類腐植酸鹽與銅、汞、鉛、銻和鋅的類腐植酸鹽共存。在厭氧條件下,細(xì)菌可利用維生素B12使鎘甲基化,形成多少具有揮發(fā)性的甲基化衍生物。這種物質(zhì)在水體中的含量甚微。此外,在海洋或江河中,還發(fā)現(xiàn)一些鎘的低分子量有機(jī)絡(luò)合物,與有機(jī)碳(海水中含0.521毫克/升的有機(jī)碳)混合存在。水體的鎘污染來自地表徑流和工業(yè)廢水。電鍍工業(yè)排放的廢水中鎘含量是很低的,而由硫鐵礦石制取硫酸和由磷礦石制取磷肥時排出的廢水中含鎘較高,每升廢水含鎘可達(dá)數(shù)十至數(shù)百微克。工業(yè)廢水的排放使近海海水和浮游生物體內(nèi)的鎘含量高于遠(yuǎn)海,工業(yè)區(qū)地表水的鎘含量高于非工業(yè)區(qū)。例如中國北方一些未受污染水體的鎘含量一般為0.02~0.05微克/升,低于天然淡水的平均值;而桑干河受納工業(yè)廢水,鎘含量就高得多,1974~1976年測定值為0.10~0.66微克/升。美國1962~1967年間在密西西比河等16條主要河流和湖泊中測定鎘含量為0~50微克/升,平均為9.5微克/升。日本痛痛病發(fā)病地區(qū)神通川流域水體中鎘的測定值高達(dá)100微克/升。
對土壤的污染
每公斤土壤含鎘量為 0.01~2毫克,平均值每公斤為0.35毫克。煉鋁廠附近及其下風(fēng)向地區(qū)土壤中含鎘濃度很高,造成土地荒廢。含鎘廢渣堆積,使鎘的化合物進(jìn)入土壤和水體。磷肥的施用面廣而且量大,所以,從長遠(yuǎn)來看,土壤、作物和食品中來自磷肥和某些農(nóng)藥的鎘,可能會超過來自其他污染源的鎘。日本土壤受鎘污染嚴(yán)重。日本環(huán)境廳1971年調(diào)查了35個都、道、府、縣的117個含鎘地區(qū)的農(nóng)田土壤,每公斤土壤含鎘平均值最高為15.26毫克。在發(fā)生痛痛病的水稻產(chǎn)區(qū),受污染的每公斤土壤中鎘的測定值超過50毫克。中國北京西郊污水灌溉區(qū)表層每公斤土壤的含鎘量也達(dá)到0.52毫克,是當(dāng)?shù)乇镜字档?倍左右。
對人體和生態(tài)系統(tǒng)的危害
鎘不是人體所必需的元素。新生兒含鎘約1微克。在從事無鎘職業(yè)的情況下,50歲左右體重70公斤的男子全身蓄積的鎘量約30毫克,即為新生兒的 30000倍。1979年日本地方衛(wèi)生研究所協(xié)議會對1000人進(jìn)行測定的結(jié)果表明,日本人血中鎘含量平均為3ppb左右,血中鎘含量與性別無關(guān)。鎘是通過食物、水、空氣、吸煙等經(jīng)由消化道和呼吸道進(jìn)入人體的,液體中的鎘還可通過皮膚進(jìn)入人體。人主要通過消化道攝入環(huán)境中的鎘,吸收率為5%左右。職業(yè)中毒主要通過呼吸道吸入鎘所造成,吸收率高達(dá)20~40%。成人每天從食物中攝入鎘20~50微克。每吸煙20支就會攝入鎘15微克。側(cè)流煙氣中的鎘含量比主流煙氣中的高,因此吸煙者近旁的人處在濃度更高的含鎘煙氣中。用硫化鎘和硒化鎘制成的耐熱的黃色和紅色顏料,對使用者有潛在的毒害作用。此外,小兒吞咽印刷品也可攝入油墨中的鎘。鎘在人體中的生物半衰期很長,達(dá)10~25年,所以會在體內(nèi)積累。鎘在工業(yè)毒理學(xué)上可引起嚴(yán)重肝腎損傷、肺炎、肺水腫和死亡(見鎘污染對健康的影響)。
鎘在魚體中干擾鐵代謝,使腸道對鐵的吸收減低,破壞血紅細(xì)胞,從而引起貧血癥。鎘在其他脊椎動物體中也有類似的危害作用。
鎘對植物生長發(fā)育是有害的。植株從根部吸收鎘之后,各部位的含鎘量依根>莖>葉>莢>籽粒的次序遞減。根部的鎘含量一般可超過地上部分的兩倍。日本除痛痛病地區(qū)以外,每公斤稻米中鎘含量為0.16毫克。中國1976年測得北京東郊通惠河灌區(qū)的每公斤糙米中含鎘0.002~0.027毫克,平均0.006毫克。
環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
中國規(guī)定的生活飲用水含鎘最高容許濃度為 0.01毫克/升, 地面水中含鎘的最高容許濃度為0.01毫克/升,漁業(yè)用水為0.005毫克/升,工業(yè)廢水中鎘的最高容許排放濃度為0.1毫克/升。
參考文章
- 鎘污染源水處理的中試研究廢水治理
- 土壤重金屬鎘污染的生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展廢水治理
- 鎘污染土壤修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展廢水治理
- 鎘污染有哪些危害?生態(tài)安全
- 鎘污染土壤的植物修復(fù)探析廢水治理
- 鎘污染對人體的毒害有多大?生態(tài)安全
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