指铬及其化合物排放所致的环境污染。铬铁冶炼、耐火材料、电镀、制革、颜料和化工等“三废”排放及燃料燃烧均为污染源,可经空气、水和食物进入人体。人体缺铬可影响糖类和脂类代谢,但大量铬污染环境可危害健康。六价铬毒性高于三价铬100倍,可引起鼻中隔穿孔、接触性皮炎等,并可致突变,致癌。三价铬可致畸。在环境中三价和六价铬可互相转化。防治措施同一般重金属污染。
铬污染
铬是一种银白色有光泽、坚硬而耐腐蚀的金属,熔点1900℃,沸点2480℃。铬及其化合物广泛应用于冶金、化工、制药、制革、机电、航空工业。可作研磨剂、防腐剂、触媒、耐火砖、特殊合金、不锈钢等。随着工业生产的发展,铬及其化合物的用量增加,排入环境的含铬废水、废气、废渣也愈来愈多。当三价铬在地面水中超过0.5mg/L,六价铬在地面水和生活饮用水中超过0.05mg/L,在大气中超过0.0015mg/m
时,就会污染环境,危害渔业、农业,威胁人的健康,称为铬污染。
铬广泛存在于自然环境中,地壳内含有大量的铬,估计全世界埋藏量约26.6亿吨。岩石中以蛇纹石铬含量最高(1100~3400ppm),花岗岩最低(2~60ppm)。天然存在的有铬铁矿(FeCrO4)及铬铅矿(PbCrO4)和硫酸铬矿等。岩石中的铬由于风化、地震、火山爆发、风暴、生物转化等自然现象,使铬进入土壤、大气、水及生物体内。土壤中含铬水平,可因地质条件、土壤性质而异,平均含铬量为100ppm。海水中铬的含量为0.05~0.5μg/L,地面水中铬含量范围1~112μg/L,平均9.7μg/L。城市自来水中的铬含量为0~35μg/L,平均0.43μg/L。未受污染的空气中铬的含量很低,平均含量为0.01μg/m3,最高值可达0.35μg/m3。
污染来源 工业排入环境中的铬以三价和六价铬的化合物为主,铬以含铬灰尘排向大气。在金属冶炼及煤的燃烧时,可有含铬废气污染大气,煤中含铬量平均约为10mg/kg。
含铬废水是主要污染来源,镀铬工艺只有约10%的铬真正附在镀件上,30~70%的铬随生产废水排放,废液中最高含铬量可达600mg/L,一般10mg/L左右。工业生产中冷却废水含铬量为10~60mg/L。制革工业每处理1t毛皮,要排出含铬约400mg/L的废水50~60t。废水中的铬若不经处理,最终都将排入水体。如某市电镀厂每日排含铬废水900t,经处理后Cr+6的含量仍达0.24mg/L,严重污染自来水水源,威胁居民的饮用。
用含铬工业废水(含铬浓度为0.01~15mg/L)灌溉,可使蔬菜中含铬量增加;使用含铬底质也能污染环境。
在生产中含铬废渣的堆放是一个重要污染来源。任意弃置铬渣,长期雨水冲淋,大量Cr+6溶渗和流失,从而污染环境。
对健康的危害 铬污染大气、食物、饮水通过呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体,在体内主要蓄积在肝、肾、分泌腺中。通过呼吸道吸收,易蓄积于肺中。其排泄途径主要是随尿及粪便排出,也可从乳汁中排出。
在铬化合物中六价铬毒性最强,三价铬次之,二价铬和铬本身毒性很少或无毒。
六价铬在体内可以影响物质的氧化、还原和水解过程,在体内与核酸核蛋白结合,可抑制尿素酶活性,小剂量可加速淀粉酶分解作用,高浓度时反而减慢分解程度。六价铬还可促使维生素C氧化,阻止半酰胺酸酶的氧化。有人认为铬盐吸收入血液后,与血中的氧形成氧化铬,使血红蛋白变为高铁血红蛋白,致使红细胞携带氧的机能发生障碍,血中氧含量减少,发生内窒息。口服K2Cr2O7、Na2Cr2O7致死量约3g;长期饮用含Cr+62.5~3.5mg/L的水,对人体有害。
经皮肤侵入可引起接触性皮炎、湿疹、溃疡、“铬疮”。铬溶液溅入眼内能引起结膜炎和角膜炎。
经呼吸道进入体内,可引起鼻炎、鼻中隔穿孔、咽炎、支气管炎、哮喘、肺气肿等。经消化道进入体内引起口腔炎、胃肠道的烧伤、肾炎和继发性贫血等。
据报道三价和六价铬均有致癌作用,主要是支气管肺癌。铬的致癌性在大气污染中具有潜在危险性。
三价铬是机体不可缺少的微量营养素之一,是维持人体糖和脂肪代谢的必需物质。缺铬可使胆固醇增高,而出现动脉粥样硬化症;铬是糖耐量因子的成份,缺铬可使糖的利用能力降低,血糖升高,严重时引起糖尿病。
防治措施
❶加强工艺改革,以无毒与低毒物质来代替。采用低铬纯化或用三价铬代替六价铬进行电镀,以减少六价铬的排放。
❷对含铬“三废”要加以回收综合利用,可采用离子交换法、电解法、活性碳吸附法、药物还原法、综合利用含铬废渣,作到不污染环境或少污染环境。
❸制定铬化合物的卫生标准。我国最近发布的《地面水环境质量标准》(GB3838~83)规定六价铬的一级标准≤0.01mg/L,二级标准≤0.02mg/L,三级标准≤0.05mg/L。生活饮用水中规定六价铬最高容许浓度为0.05mg/L。在居住区大气中六价铬一次最高容许浓度为0.0015mg/m3。“三废”排放标准规定工业废水中六价铬的最高容许排放浓度为0.5mg/L;农田灌溉用水六价铬不得超过0.1mg/L。对于含铬废渣必须设置具有防水、防渗措施的停放场,禁止埋入地下或排入地面水。