土壤中cr形态的分析

土壤中Cr形态的分析

摘要：由于铬及其化合物的使用和含铬废弃物的大量排放,空气、土壤、水和食品都不同程度地受到了铬污染.对于铬污染,尤其是与人体健康密切相关的土壤系统铬污染的研究,已成为国内外相关领域的热点.其中铬在土壤.植物系统中的迁移转化规律备受关注.本文详细介绍了土壤中铬迁移转化的影响因素(土壤理化性质、铬的供给形态、浓度)以及该系统中铬的生态毒性,总结了通过综合分析土壤系统中铬的存在形式。,并对今后的研究重点进行了展望.

关键词：土壤形态铬

铬是毒性极强的重金属之一，具有致癌致畸性，对生态环境和人类健康存在严重危害含铬渣的堆存对土壤造成了严重污染．高毒的Cr(Ⅵ)可以被有机质还原为低毒的Cr (Ⅲ)，在土壤中对植物及生物危害极大。

1土壤中铬的危害

土壤受铬污染对健康的危害主要是六价铬。六价铬对健康的危害比三价铬大100倍。自然土壤中平均含铬50～100mg／kg。土壤铬污染主要来自铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业废水、废气和废渣。铬渣污染在全国二十多个省市都有报道。铬渣中含六价铬1％左右，六价铬易溶于水，所以容易经过土壤进入农作物而危害居民健康。铬在体内有蓄积作用，并能影响体内的氧化还原过程和水解过程。铬与蛋白质结合能抑制一些酶的活性，还可促进维生素C氧化，使血红蛋白变性从而降低红细胞的携氧能力。六价铬又是致突变物质，Ames试验和骨髓细胞微核试验都呈现阳性结果。经调查，我国的锦州和广州西郊等铬渣污染区居民的癌症死亡率都显著高于对照区。

2铬的形态分布

土壤中铬的形态分为水溶态、交换态、沉淀态、有机结合态和残渣态进行分析．各处理土壤残渣态铬含量最多，其次为沉淀态铬、有机结合态铬．施人稻草的土样水溶态和交换态铬含量比未施稻草的土样低，而沉淀态和有机结合态铬含量比未施稻草的土样高．这进一步说明稻草可以影响土壤中铬的形态变化特征．土壤中的水溶态和交换态铬更易溶解、迁移和被生物吸收，而向土壤中施人稻草可以降低水溶态和交换态铬含量，因此稻草对于降低土壤中铬的溶解性和迁移性，减轻铬对生物的毒害有一定的作用．

2.1铬在自然界的存在形式

元素铬在地壳中的储量排在第10位,并且以多种氧化态形式存在(从一1价至+6价).三价铬[Cr(111)WHO〕及六价铬[Cr (III)]是自然界水中主要的存在形式,但由于它们的浓度很低,故很难测定.水中的铬来源于矿物冶炼过程,泥土及沉淀的淤泥中可溶性的有机铬,自然沉降等.美国规定水中铬允许浓度定为0.05m创L.土壤中铬的含量与形成这些土壤的母石的组成有关,一般说来,土壤中铬的浓度范围从0.0051.5mg/L,空气中的铬主要以三价形式存在,并且其浓度随着地域的不同而不同,主要来源于工业污染.唯一的市售的铬金属是铬铁矿.其组成一般是铁与氧化铬的混合物FeOCTZ 03.第一个生产铬金属的方法是光热处理,最终产物是铬及氧化铬的混合物,另一个普遍采用的生产铬金属的方法是硅热处理.

2.2工业用途以及职业接触情况

铬主要用于制造工业.含铬的合金可以增加金属的机械性能,如增加抗拉及坚硬度等,还可以改善金属的化学特性如耐磨及耐腐蚀性等.六价铬常用于印染,木材防腐保存,有机合成及某些催化剂的制造,铬还用于皮革染色等.随着人们对铬元素的化学性质的认识,铬化学近来发展很快,许多从事冶炼,印染,制革等职业的工人,通过吸呼及皮肤直接接触铬的机会大大增加.据报道共有104种职业存在着潜在接触铬的机会.由于铬的应用非常广泛,因此很难确定铬的职业接触量到底有多少,但是,职业接触铬肯定是引发呼吸系统癌症的主要因素.据流行病调查显示,在斯堪地那维亚(Scandinavian)钢铁厂废气中排出的Cr(VI)的浓度范围

在0.5一2mg/耐,这与1982年美国推荐的空气中铬含量为50ng/时高出许多倍.

2.3土壤中铬的迁移

铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等。铬在土壤中主要有两种价态: C r6+和C r3+。土壤中主要以三价铬化合物存在,当它们进入土壤后, 90%以上迅速被土壤吸附固定,在土壤中难以再迁移。C r6+很稳定,毒性大,其毒害程度比 C r3+大 100倍。而C r3+则恰恰相反, C r3+主要存在于土壤与沉积物中。土壤胶体对三价铬具有强烈的吸附作用,并随 PH 的升高而增强。土壤中可溶性六价铬的含量很小,这是因为进入土壤中的六价铬很容易还原成三价铬,这其中,有机质起着重要作用,并且这种还原作用随着 PH的升高而降低。实验已证实土壤中存在氧化锰也能使三价铬氧化成六价铬,因此,三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视。植物对铬的吸收, 95%蓄积于根部。据研究,低浓度 C r6+能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量,高浓度时,则阻碍水分和营养向上部输送,并破坏代谢作用。

总结：土壤中的铬主要以有机结合态和残渣态为主

施含铬污泥的土壤中主要以沉淀态有机结合态和残渣态为主；铬迁移能力较差在土壤中富集能力较强。

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