镉污染的危害与控制

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土壤中镉的背景值含量范围为．～ ／，中值为． ／，我国土壤的背景值平均 为． ／，略低于日本和英国。我国各区域的背景总体分布为：西部地区 >中部地区 > 东部地区；北方地区 >南方地区。虽然各地区镉背景值有较大差异，但一般情况下土 壤中自然存在的镉不至于对人类造成危害，造成危害的土壤镉大都是人为因素引入的 ] 。
水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。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，大气中的铅锌矿以及有色金属冶炼、燃烧、塑料制 品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中；用锅作原料的触媒、颜料、 塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、杀菌剂等排放的镉也会对水体造成污 染，在城市用水过程中，往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中 镉含量增加。长期饮用受镉污染的自来水或地表水，并用受镉污染的 水进行灌溉(特别是稻谷)，会致使镉在体内蓄积，造成肾损伤，进而 导致骨软化症，周身疼痛，称为“痛痛病”。此外，慢性镉中毒对人 体生育能力也有所影响，它会严重损伤因子，使出生的婴儿多为女性。
人类赖以生存的土壤正遭受着重金属的侵害，时 刻威胁着人类健康。重金属污染已成为全球面临的 严峻问题之一，其中 ()镉因周期长、移动性大、毒 性高、难降解等备受关注。自世纪年代起，随着电 解工业的发展，产量明显增加，由产生的环境污染 问题也随之出现。但由于其具有隐蔽性的特点，直 到二战时期日本发生的“镉米事件”后，镉污染才 逐渐被人们认识和重视，有关镉污染的研究也从此 深入开展。
? .对大气的污染 ? .对水体的污染 ? .对土壤的污染 ? .对人体和生态系统的危害
土壤被镉污染后，会经过生物的富集作用进入人、畜体内，引起骨痛，自 然骨折，骨缺损，导致全身性神经剧痛等症，最终死亡目前大气中镉的含量， 在欧洲约为—纤克米，北美小于—纤克米；日本为纤克米；北半球海洋上空 为纤克米；南半球海洋上空为纤克米；南极上空超过纤克米。中国北京西郊 大气中的镉含量年的测定值为—纤克米。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。
人主要通过消化道摄入环境中的镉，吸收率为左右。职业中毒主要通过呼 吸道吸入镉所造成，吸收率高达—。成人每天从食物中摄入镉—微克。每吸 烟支就会摄入镉微克。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源自文库。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—年，所以会在体内积累。
镉不是人体所必需的元素。新生儿含镉约微克。在从事无镉职业的情况下， 岁左右体重公斤的男子全身蓄积的镉量约毫克，即为新生儿的 倍。年日本地 方卫生研究所协议会对人进行测定的结果表明，日本人血中镉含量平均为左 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。
在天然淡水中，镉的含量大约为 —微克升，中值为微克升， 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。
世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。镉广泛 应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域 。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料或塑 胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附 。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境， 造成污染。污染源主要是铅锌矿 ,以及有色金属冶炼 、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂。
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毫克。中 国年测得北京东郊通惠河灌区的每公斤糙米中含镉—毫克，平均毫克。
镉在常温条件下为银白色或略带蓝色光泽的软质金属， 年，德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔从不纯 的氧化锌中分离出褐色粉末样物质，将其与木炭共同加热， 制得镉。自世纪初以来，镉及其化合物广泛用于制造镍镉 电池、颜料、合金，也可以用于电镀及塑料制品中的稳定 剂。镉的产量及用途在不断增加，据统计全世界每年向环 境中释放的镉达吨左右, 其中的镉会进入到土壤中。
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（海水中含毫克升的有机碳）混合存在。
每公斤土壤含镉量为 —毫克，平均值每公斤为毫克。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。 日本环境厅年调查了个都、道、府、县的个含镉地区的农田土壤 , 每公斤土壤含镉平均值最高为毫克。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毫克，是当地本底值的倍 左右。
土壤中的镉污染主要是随着采矿、冶炼和电镀工业的不断发展而积累的。归纳起来污 染途径有个方面。①大气沉降。工业废气中的镉伴随着粉尘随风扩散至工厂周围，经 过雨淋和自然沉降进入土壤中。当土壤中镉含量超过一定范围时，就造成了污染。② 污水灌溉。采矿废水和电镀、碱性电池工业废水及城市居民用水如未经处理或处理不 达标，镉随着污水灌溉进入土壤。③施肥不当。施用含镉元素的化肥或施肥不妥以及 长期施肥、大量施肥，都会对加深土壤对镉的沉积。