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镉污染

[拼音]:ge wuran

[外文]:pollution by cadmium

镉是相对稀有的元素,地壳中平均含量仅有0.5ppm,主要以镉的硫化物形式存在于各种锌、铅和铜矿中。世界各国生产的镉都是冶炼铝的副产品。在自然界,页岩平均含镉0.22ppm,玄武岩平均含镉0.13ppm,花岗岩平均含镉0.09ppm,其他岩石含镉量更低。镉在工业上主要用于电镀,也用于制造颜料、塑料稳定剂、合金、电池等,这些用途共占镉总消耗量的90%;此外,还用于生产电视显像管�光体,高尔夫球场杀真菌剂,核反应堆的慢化剂和防护层,橡胶硫化剂等。在镉的自然循环中,岩石风化量估计每年为 400吨,河流输送每年为3700吨。镉的开采量每年为7700吨,矿物燃料燃烧每年排放镉约65吨,两者相加,超过自然循环量一倍左右。

对大气的污染

目前大气中镉的含量,在欧洲约为0.5~620纤克/米3,北美小于1~41纤克/米3;日本为25纤克/米3;北半球海洋上空为2纤克/米3;南半球海洋上空为0.14纤克/米3;南极上空超过0.015纤克/米3。中国北京西郊大气中的镉含量1975年的测定值为1~3纤克/米3。大气中的镉主要来自工业生产,如有色金属的冶炼、煅烧,矿石的烧结,含镉废弃物的处理,包括废钢铁的熔炼,从汽车散热器回收铜,塑料制品的焚化等。进入大气的镉的化学形态有硫酸镉、硒硫化镉、硫化镉和氧化镉等,主要存在于固体颗粒物中,也有少量的氯化镉能以细微的气溶胶状态在大气中长期悬浮。

对水体的污染

在天然淡水中,镉的含量大约为0.01~3微克/升,中值为0.1微克/升,主要同有机物呈络合状态存在。海水中镉平均含量为0.11微克/升,主要以氯化镉的胶体状态存在。此外,还有镉的胶态有机络合物类腐植酸盐与铜、汞、铅、锑和锌的类腐植酸盐共存。在厌氧条件下,细菌可利用维生素B12使镉甲基化,形成多少具有挥发性的甲基化衍生物。这种物质在水体中的含量甚微。此外,在海洋或江河中,还发现一些镉的低分子量有机络合物,与有机碳(海水中含0.521毫克/升的有机碳)混合存在。水体的镉污染来自地表径流和工业废水。电镀工业排放的废水中镉含量是很低的,而由硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高,每升废水含镉可达数十至数百微克。工业废水的排放使近海海水和浮游生物体内的镉含量高于远海,工业区地表水的镉含量高于非工业区。例如中国北方一些未受污染水体的镉含量一般为0.02~0.05微克/升,低于天然淡水的平均值;而桑干河受纳工业废水,镉含量就高得多,1974~1976年测定值为0.10~0.66微克/升。美国1962~1967年间在密西西比河等16条主要河流和湖泊中测定镉含量为0~50微克/升,平均为9.5微克/升。日本痛痛病发病地区神通川流域水体中镉的测定值高达100微克/升。

对土壤的污染

每公斤土壤含镉量为 0.01~2毫克,平均值每公斤为0.35毫克。炼铝厂附近及其下风向地区土壤中含镉浓度很高,造成土地荒废。含镉废渣堆积,使镉的化合物进入土壤和水体。磷肥的施用面广而且量大,所以,从长远来看,土壤、作物和食品中来自磷肥和某些农药的镉,可能会超过来自其他污染源的镉。日本土壤受镉污染严重。日本环境厅1971年调查了35个都、道、府、县的117个含镉地区的农田土壤,每公斤土壤含镉平均值最高为15.26毫克。在发生痛痛病的水稻产区,受污染的每公斤土壤中镉的测定值超过50毫克。中国北京西郊污水灌溉区表层每公斤土壤的含镉量也达到0.52毫克,是当地本底值的5倍左右。

对人体和生态系统的危害

镉不是人体所必需的元素。新生儿含镉约1微克。在从事无镉职业的情况下,50岁左右体重70公斤的男子全身蓄积的镉量约30毫克,即为新生儿的 30000倍。1979年日本地方卫生研究所协议会对1000人进行测定的结果表明,日本人血中镉含量平均为3ppb左右,血中镉含量与性别无关。镉是通过食物、水、空气、吸烟等经由消化道和呼吸道进入人体的,液体中的镉还可通过皮肤进入人体。人主要通过消化道摄入环境中的镉,吸收率为5%左右。职业中毒主要通过呼吸道吸入镉所造成,吸收率高达20~40%。成人每天从食物中摄入镉20~50微克。每吸烟20支就会摄入镉15微克。侧流烟气中的镉含量比主流烟气中的高,因此吸烟者近旁的人处在浓度更高的含镉烟气中。用硫化镉和硒化镉制成的耐热的黄色和红色颜料,对使用者有潜在的毒害作用。此外,小儿吞咽印刷品也可摄入油墨中的镉。镉在人体中的生物半衰期很长,达10~25年,所以会在体内积累。镉在工业毒理学上可引起严重肝肾损伤、肺炎、肺水肿和死亡(见镉污染对健康的影响)。

镉在鱼体中干扰铁代谢,使肠道对铁的吸收减低,破坏血红细胞,从而引起贫血症。镉在其他脊椎动物体中也有类似的危害作用。

镉对植物生长发育是有害的。植株从根部吸收镉之后,各部位的含镉量依根>茎>叶>荚>籽粒的次序递减。根部的镉含量一般可超过地上部分的两倍。日本除痛痛病地区以外,每公斤稻米中镉含量为0.16毫克。中国1976年测得北京东郊通惠河灌区的每公斤糙米中含镉0.002~0.027毫克,平均0.006毫克。

环境标准

中国规定的生活饮用水含镉最高容许浓度为 0.01毫克/升, 地面水中含镉的最高容许浓度为0.01毫克/升,渔业用水为0.005毫克/升,工业废水中镉的最高容许排放浓度为0.1毫克/升。

参考文章

  • 镉污染源水处理的中试研究废水治理
  • 土壤重金属镉污染的生物修复技术研究进展废水治理
  • 镉污染土壤修复技术研究进展废水治理
  • 镉污染有哪些危害?生态安全
  • 镉污染土壤的植物修复探析废水治理
  • 镉污染对人体的毒害有多大?生态安全

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