铬的来源毒性检测技术和
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 铬的急性和亚慢性中毒均会导致机体的肾脏出现病理损伤，且
随染毒时间的延长，肾小管损害加重，同时尿液中各种酶及蛋白的 含量升高，肝细胞也出现不同程度的损害 血清中某些酶类水平发生 改变。 铬的生殖毒性
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。
六价铬的提取技术包括磷酸盐萃取法，固相萃取柱脱色法， 活性炭吸附脱色法及离子交换-有色萃取液漂白法；定量分析技 术包括二苯卡巴肼分光光度法，火焰原子吸收分光光度法及毛细 管电泳-紫外吸收法，并且介绍了流动注射分析-分光光度法及荧 光猝灭法这两种将六价铬提取与定量分析集为一体的定量检测技 术。
( 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 。
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。
( 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% 。
Cr3+不能透过胎盘，但可蓄积于胎盘 ，而Cr6+的致畸性与染毒 剂量成正比。研究表明，铬对动物具有胚胎发育毒性和致畸性。 铬的免疫和遗传毒性
铬能引起机体淋巴细胞数目减少、甚至凋亡。铬被细胞摄入后 具有致突变作用 Cr6+可转运入细胞，而Cr3+不易被细胞摄入无诱变 性。 铬的皮肤毒性 铬可导致正常人皮肤纤维原细胞形态学改变 氧化损伤并伴随线粒体 膜结构变化及细胞色素Ｃ释放。同时也可引起皮炎湿疹类皮肤病。
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。
三、铬的检测技术
铬（Cr）的化合物常见的价态有三价和六价。在水体中， 六价铬一般以CrO42-、Cr2O72-、HCrO42-三种阴离子形式存在， 受水中pH值、有机物、氧化还原物质、温度及硬度等条件的影 响，三价铬和六价铬的化合物可以相互转化。
铬的测定可采用二苯羰酰二肼分光光度法、原子吸收分光 光度法、等离子发射光谱法和滴定法。清洁的水样可直接用二苯 羰酰二肼分光光度法测六价铬。如测总铬，用高锰酸钾将三价铬 氧化为六价铬，再用二苯羰酰二肼分光光度法测定。水样含铬量 较高时，用硫酸亚铁铵滴定法。
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。
( 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。
铬的来源、毒性、检测技术和 环境化学行为
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Ⅵ字命名为chromium。
2.2 铬对机体的毒性表现
铬对肝脏 肾脏的毒性 铬的急性和亚慢性中毒均会导致机体的肾脏出现病理损伤，且
随染毒时间的延长，肾小管损害加重，同时尿液中各种酶及蛋白的 含量升高，肝细胞也出现不同程度的损害 血清中某些酶类水平发生 改变。 铬的生殖毒性
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。
六价铬的提取技术包括磷酸盐萃取法，固相萃取柱脱色法， 活性炭吸附脱色法及离子交换-有色萃取液漂白法；定量分析技 术包括二苯卡巴肼分光光度法，火焰原子吸收分光光度法及毛细 管电泳-紫外吸收法，并且介绍了流动注射分析-分光光度法及荧 光猝灭法这两种将六价铬提取与定量分析集为一体的定量检测技 术。
( 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 。
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。
( 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% 。
Cr3+不能透过胎盘，但可蓄积于胎盘 ，而Cr6+的致畸性与染毒 剂量成正比。研究表明，铬对动物具有胚胎发育毒性和致畸性。 铬的免疫和遗传毒性
铬能引起机体淋巴细胞数目减少、甚至凋亡。铬被细胞摄入后 具有致突变作用 Cr6+可转运入细胞，而Cr3+不易被细胞摄入无诱变 性。 铬的皮肤毒性 铬可导致正常人皮肤纤维原细胞形态学改变 氧化损伤并伴随线粒体 膜结构变化及细胞色素Ｃ释放。同时也可引起皮炎湿疹类皮肤病。
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。
三、铬的检测技术
铬（Cr）的化合物常见的价态有三价和六价。在水体中， 六价铬一般以CrO42-、Cr2O72-、HCrO42-三种阴离子形式存在， 受水中pH值、有机物、氧化还原物质、温度及硬度等条件的影 响，三价铬和六价铬的化合物可以相互转化。
铬的测定可采用二苯羰酰二肼分光光度法、原子吸收分光 光度法、等离子发射光谱法和滴定法。清洁的水样可直接用二苯 羰酰二肼分光光度法测六价铬。如测总铬，用高锰酸钾将三价铬 氧化为六价铬，再用二苯羰酰二肼分光光度法测定。水样含铬量 较高时，用硫酸亚铁铵滴定法。
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。
( 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。
铬的来源、毒性、检测技术和 环境化学行为
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Ⅵ字命名为chromium。