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镉对环境的危害与防治 2011-5-9 14:26:38    浏览: 次   我要评论
[导读]镉(Cd)是一种镉是一种灰白色对人体有严重危害的重金属,在自然界中多以硫化镉、碳酸镉的形式存在于锌矿中,但含量很低,一般不会影响人体健康。镉大多以不溶于水,密度8.64g/cm3,熔点331.03℃,沸点。其化合物中,碳酸镉、氢氧化镉、硫化镉等均不溶于水,但硫酸镉、氯化镉和硝酸镉等都溶于水。镉在加热后易挥发,在空气中迅速氧化变为氧化镉。但自然环境受到镉污染后,可通过在生物体内的富集作用,通过食物链进入人体,进而对人体产生不利影响。那么,镉污染是如何产生的呢?

一、镉的危害

当今社会高速发展的同时也产生了许多副作用,污染就是其中比较严重的问题,而重金属污染,对人类赖以生存的地球的污染更为严重。

镉(Cd)是一种镉是一种灰白色对人体有严重危害的重金属,在自然界中多以硫化镉、碳酸镉的形式存在于锌矿中,但含量很低,一般不会影响人体健康。镉大多以不溶于水,密度8.64g/cm3,熔点331.03℃,沸点。其化合物中,碳酸镉、氢氧化镉、硫化镉等均不溶于水,但硫酸镉、氯化镉和硝酸镉等都溶于水。镉在加热后易挥发,在空气中迅速氧化变为氧化镉。但自然环境受到镉污染后,可通过在生物体内的富集作用,通过食物链进入人体,进而对人体产生不利影响。那么,镉污染是如何产生的呢?

 首先发现镉的是德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔。1817年,他从不纯的氧化锌中分离出褐色粉,使它与木炭共热,制得镉。现代工业的发展,导致镉产量的逐年增加。工业生产上的镉释放到环境中的主要途径是: 铅锌矿的开采、选矿和冶炼过程中产生的废水和废气;合金钢的生产和加工过程;电镀镉的生产废水,染料、农药、油漆、玻璃、陶瓷、照像材料等生产和加工过程。植物吸收富集于土壤中的镉,可使农作物中镉含量增高。水生动物吸收富集于水中的镉,可使动物体中镉含量升高。

镉污染在土壤中的存在形式,主要有两种:气型污染以及水型污染,前者主要来自工业废气,镉随着废气飘散到工厂周围并沉降,导致该地区土壤中镉含量严重超标,即为镉污染;后者主要是铅锌矿的选矿以及相关工业(镀镉,碱性电池等)的废水排入附近地面水系或者地下水中,同样造成镉污染。存在于土壤中以及各水系中的重金属镉元素的大部分,最终会汇集流入海洋中,造成对海洋的污染。

镉对自然环境的危害越来越严重,例如:重金属镉可以改变渔业资源生物对其捕食者的回避行为,影响渔业资源生物的健康状况,降低其产卵率、受精卵的孵化率以及早期生命阶段的存活率,导致渔业资源生物种群增长率的降低,进而引起渔业字眼的衰退。镉对植物的影响同样严重,作为植物生长的非必须需元素,当镉进入植物体内并积累达到一定程度时,植物就会表现出毒害症状,通常会出现生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降、质量下降等。并且在这几年还发现了含镉大米,也给我们人类敲响了警钟。这还只是对渔业资源以及植物生长的影响,更加严重的是对人类身体的影响。

1955年,日本神通川流域发生了震惊世界的骨痛病事件,事后查明,痛痛病发病的主要原因是当地居民长期饮用受镉污染的河水并食用此水灌溉的含镉稻米,致使镉在体内蓄积而造成肾损害,进而导致骨软化症。自此镉污染与防治开始引起世界范围内的广泛关注。

当今世界,人口仍在不断的增加,而陆地上可耕地面积却在不断的减少,虽然可以使用现代科技方法提高单位面积产量,但仍然解决不了日益严峻的粮食问题。海洋为解决这一问题提供了一个很好的解决办法,海洋业已成为人类所需求蛋白质等资源的一个越来越重要的来源。而进入海洋中的镉,无法被微生物降解,半衰期也超过20年,故其污染是不可逆的累积过程。上面已经说过,在镉污染区域,镉离子通过生物体内的富集作用,最终进入食物链的最顶层--人类。

镉又是如何对人体造成危害的哪?

进入人体内的镉,在体内形成镉硫蛋白,通过血液到达全身,并有选择行的蓄积于肾、肝中。在正常人的血液中,镉含量很低,接触镉后会升高,但停止接触后会迅速恢复正常。镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合,能使许多酶系统受到抑制,从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。镉还会损伤肾小管,使人出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状,并使尿钙和尿酸的排出量增加。肾功能不全又会影响维生素D3的活性,使骨骼的生长代谢受阻碍,从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等,慢性镉中毒还可能引发贫血;急性镉中毒会使人出现呕吐,胃肠痉挛,腹痛,腹泻等症状。由此可见,镉污染对人体的严重伤害。现实中亦不断发生镉中毒事件,尤其是碱性电池生产厂的工人。

二、镉的防治

镉污染对社会危害如此严重,必须停止向环境中继续大规模排放含镉有毒废水,并且要想办法对已经被污染的土壤或者水体进行整治。废水处理的方法主要有三种,固液分离法(使用碳酸钠、氢氧化钠、石灰和硫化钠等将镉分离沉淀,然后对沉淀进行无害处理)、浮上分离法(主要针对低浓度含镉废水)、铁氧化体法(在含镉废水里投入适当硫酸亚铁,后加碱中和,通气生成氧化体)。海水中,大型海藻海带等对重金属镉等的吸附作用亦有比较显著的作用。当前世界各国均十分重视对镉污染治理方法的研究,主要有工程法、生物治理法、化学法、农业治理法等四种。虽然取得了一些成绩,但仍然存在着理论以及技术上的问题,这些都需要更加深入的研究。

如何预防镉金属带来的的危害?

早在1993年,国际癌症研 究机构就已将镉列为人类致癌物,联合国环境规划署把镉列入重点研究的环境污染物,WHO将其列为优先研究的食品污染物,美国毒物与 疾病管理署则从1997年到2001年一直将镉列为第7位危害人体健康的有毒物质。

但是镉中毒的治疗非常棘手,因为镉在体内半衰期长达几十年,非常稳定,而且目前也没有特异药物清除体内的镉。因此,最大限度减低工业污染,是预防镉金属污染的最好的也是唯一的办法。

而对预防镉金属危害的一点建议:

1、打印机墨盒、硒鼓等耗材、废弃电脑等特殊废物统一回收集中处理。

2、使用无汞无镉的环保型电池(无汞无镉电池无需回收)。

3、不购买、不使用不可降解饭盒和一次性筷子等餐具。

4、尽量减少机动车辆使用,选用环保燃料,做到废气达标排放。

为了预防镉中毒﹐熔炼﹑使用镉及其化合物的场所﹐应具有良好的通风和密闭装置。焊接和电镀工艺除应有必要的排风设备外﹐操作时应戴个人防毒面具。不应在生产场所进食和吸烟。中国规定的生产场所氧化镉最高容许浓度为0.1mg/m3。而且还要注意镀镉器皿不能存放食品﹐特别是醋类等酸性食品。

而现在最可行的方法就是:国家对镉污染要以防为主,阻止一切镉污染渠道,发展清洁工艺,逐步淘汰传统电池的生产;防的同时也要对已被污染的土壤以及水体进行积极应对,做出切实可行的治理手段。

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