铬的来源毒性检测技术和.ppt

铬的来源、毒性、检测技术和 环境化学行为 Ⅵ Cr是银白色金属，在元素周期表中属ⅥB族，铬 的原子序数为24，原子量为51.9961体心立方体，常见化合价为+3、+6和+2，氧化数为10。1797年法国化学家沃克兰在西伯利亚红铅矿中发现一种新元素，次年用炭还原，得金属铬。因为铬能生成美丽多色的化合物 根据希腊字命名为chromium。 一、铬的来源 铬 (Cr) 广泛存在于大气 、土壤、 水及动植物体。自然界水中铬的存在形式以 Cr3+ 和Cr6+ 为主，源于矿物冶炼过程，泥土及沉淀的淤泥中可溶性铬的自然沉降等 。 土壤中的铬与环境中的铬有着千丝万缕的关系，它往往通过饮用水、食物链和大气等对生物造成不良影响。由此可见 ,对土壤重金属铬的治理具有十分重要的意义。 铬和铬盐作为重要的工业原料，主要用于化工冶金、制革、电镀等行业。在国民经济的建设中起着重要的作用 ，这些工业部门分布点多而广 ，每天排出大量含铬废水和废气 ，因此污染环境的铬主要来自于含铬金属工业部门排放的 “三废” 。其中，大气和水是污染土壤的媒介 ，大气污染物通过降水、沉降、溶解进人土壤；水中的污染物通过排污 、灌溉及地下水污染土壤。 土壤中重金属铬的来源 ( 一 ) 大气中重金属铬的沉降 从工业区吹来的大气中含铬颗粒的沉降或含铬污染物被雨水冲刷到土壤中是土壤中铬污染的主要来源之一。如前苏联某生产重铬酸盐的工厂 ，每 日排入大气中的铬为 700一 800k g ( 已 回收 70 % ),距厂约 l00m 的大气中六价铬的含量高达 50ug/m3 ，2 km 处才降至1ug/m3以下 ，这些尘粒经扩散、沉降会造成土壤的污染。 ( 二 ) 农药、化肥和塑料薄膜的使用 在阿根廷，由于传统无机磷肥的使用，进而导致土壤重金属 Cd 、Cu、Cr 、Zn、Ni 的污染。此外，重金属元素是肥料中报道最多的污染物,我国磷肥中含有较多的有害重金属 ，肥料中Cr、Pb、As元素的含量较高，而土壤的环境容量 ( Cr、As ) 又较低，因而使用这些废料可能会引起土壤中Cr、As 的较快积累 ,引起土壤中重金属铬的污染。 ( 三 ) 污水灌溉 河水和灌溉用水中铬的沉淀被土壤吸附是土壤中铬的来源之一。 含铬灌溉用水中的铬只有0.28% 一 15%为作为吸收 ，而 85% ~95% 累积在土壤中,并全部集中于表土中。据统计,1963年中国的污灌面积为 4.2 x104km2 ，而 1991年就发展到 3.06 xl06 km2 ，其中遭受重金属污染的土地面积占污水灌溉面积的 64.8% ，其中轻度污染的占46.7 % ，中度污染的占9.7% ，严重污染的占8.4% 。 ( 四 ) 其他来源 污泥及城市垃圾中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，但同时也含有大量的重金属 ，随着市政污泥进人农田，使得农田中的重金属的含量在不断提高；此外，金属矿山的采冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等，都有可能被溶出,形成含重金属离子的废水 ，随着废水的排放或降雨而使其带入到水环境 (如河流等) 中或直接进入土壤 ，这些都可以直接或间接地造成土壤重金属污染 。 二、铬的毒性 铬是机体必需的微量元素之一。铬的缺乏会导致糖、脂肪、蛋白质及核酸物质的代谢紊乱，但摄入量过高会对动物和人造成危害，具有重要的公共卫生意义。铬的毒性与其存在形态有极大的关系，一般来说 Cr 6+的毒性要比Cr 3+大100倍。1990年国际癌症研究机构将Cr 6+化合物定为人类的确定致癌物 。若铬摄入量过多会损害机体健康，引起机体蛋白质变性，核酸和核蛋白沉淀，干扰酶系统，从而导致机体中毒。 2012年4月中国铬超标毒胶囊事件曝光后，铬的毒性引起了公众的广泛关注。 2.1 铬的毒性机理 铬主要以零价、三价和六价３种化合价存在，其中Cr6+是铬的主要毒性形式。Cr6+经呼吸道，消化道或皮肤进入机体后，经非特异性的磷酸或硫酸离子通道通过细胞膜进入细胞内，随后被细胞内还原物质还原为五价、四价和三价的形式，从而导致一系列的连锁反应，如引起细胞线粒体损伤，细胞DNA损伤、干扰DNA损伤的修复等。此外Cr6+在被还原的过程中，可抑制机体的谷胱甘肽还原酶活性，使血红蛋白变为高铁血红蛋白，致使红细胞携带氧功能减退，血氧含量减少，产生各种中毒症状，严重时导致死亡。 铬被列入人类致癌物质，其致癌机制可能有一下方式：1、影响基因组的表观遗传修饰；2、影响一些关键基因的表达量，可能导致癌信号通路的持续激活；3、诱导活性氧过量产生。 2.2 铬对机体的毒性表现 铬对肝脏 肾脏的毒性