迪賽環保:為什麼要消除六價鉻的汙染?真相在這裡

2020-11-28 慧聰網

    慧聰表面處理網訊：迪賽環保自成立以來，一直從事環保型表面處理新材料的研發、生產和銷售。從2005年開始進入金屬表面處理領域的環保化替代研發，至2010年公司的無鉻鈍化劑系列產品通過專家鑑定達到國際先進水平，2011年在大型鋼廠批量使用，到如今批量熱鍍鋅無鉻鈍化劑市場應用的全面推進，公司始終將「消除金屬表面處理領域的六價鉻汙染」作為自己的環保目標，不斷推動著國內金屬表面處理領域無鉻鈍化技術替代傳統六價鉻鈍化的進程。

    為什麼一定要用無鉻鈍化技術代替傳統六價鉻鈍化技術？六價鉻到底有什麼危害？今天我們就來科普一下。

    一、鉻是什麼？

    鉻是1797年法國化學家沃克蘭（Vauquelin）從西伯利亞紅鉛礦石中發現的。1798年沃克蘭給他找到的這種灰色針狀金屬命名為chrom，來自希臘文chroma（顏色）。由此得到鉻的拉丁名稱chromium和元素符號Cr。鉻在自然界中最常見的價態呈現+3價和+6價。Cr(VI)通常以CrO42-和Cr2O72-形式存在，一般被土壤膠體吸附較弱，具有較高的活性，對植物的毒害作用較強；而Cr(III)最穩定,主要以Cr(H2O)63+、Cr(H2O)2+、CrO2-形式存在，極易被土壤膠體吸附或形成沉澱，其活性較差，對植物的毒害作用相對較輕。Cr(III)是平衡人和動物飲食的一個重要組分，它的缺乏將擾亂人和動物對葡萄糖和油脂的新陳代謝，但是過量攝入可能對人體造成損傷；相反，Cr6+毒性很大，其毒害程度比Cr3+大100倍，是高度毒性致癌物質，大量口服可能導致人和動物死亡。由於鉻對環境、動植物及人體健康產生極大影響，被列入中國水環境優先汙染物黑名單，並在我國實施優先監測和管理。

    二、鉻在環境中的存在形式

    鉻在環境的各種介質中都可以發現，包括大氣、水體、和土壤中。自然界的土壤中，Cr的含量為10～50mg/kg，而在富含鎂鐵礦土壤（蛇紋石）中，鉻的含量可達到125mg/kg。在天然淡水中，Cr的含量一般為0.1～117μg/L，而海水中的Cr的含量為0.2～50μg/L。Cr也廣泛的存在於大氣中，偏遠地區例如南極洲和格陵蘭島空氣的Cr本底值為5.0×10-6～1.2×10-3μg.m3，而在城市地區空氣中Cr的含量可達到為0.015～0.03μg.m3。環境中的鉻主要來源於工農業生產中的製革、電鍍等行業，全國電鍍廠、點約有1萬家，每年排放出的含鉻廢水達40億m3。由於煤中含有鉻10mg/kg左右，所以冶煉、煤燃燒排放出的廢氣中也含有鉻。

    三、鉻對環境的影響

    鉻汙染存在於空氣、水、食品和土壤中，環境中的鉻可通過食物鏈的富集在植物和動物體內,最終進入人體，危害人體健康，某些六價鉻的化合物被發現在體內具有致癌作用。

    1、鉻對水的汙染

    六價鉻溶於水，在天然水體中,有氧時是穩定的，易被膠體顆粒吸附而沉澱，可降低其濃度；六價鉻在厭氧條件下能還原為三價鉻。三價鉻在水中不穩定，可形成不溶於水的氫氧化鉻沉澱，當水的pH值為7.02～9.8時，產生氫氧化鉻沉澱最多。水環境中六價鉻質量濃度為0.1mg/L時即產生毒性，具有高度危害性和難治理性。

    近年來，我國仍有多起電鍍廢水汙染井水的事件報告，Cr6+超過我國衛生標準3～10倍，飲用被鉻汙染了的井水，致使許多人出現程度不同的中毒症狀。我國有一電鍍廠，其廢水分別排入兩個4～5m深的滲井，從廢水中排鉻量僅有2.3～40mg，但經6～7a的積累，造成了附近的地下水被汙染，在距滲井100m出處的1飲水井，六價鉻的質量濃度高達2.0～4.0mg/L，水質變黃，可見，排量雖小，經日積月累造成的汙染也是不可忽視的。

    2、鉻對大氣的汙染

    在大氣中，鉻的化合物主要表現為塵埃顆粒，它們最終會降落到地面上和水中。在正常環境條件下，元素Cr在大氣中可穩定存在，當大氣環境條件發生變化時，顆粒物表面上的重金屬將會以不同的存在形態而溶出，具有潛在生態危害性。

    在生產鉻的工廠周圍大氣中含鉻量高。例如一生產含鉻化合物的工廠，日排鉻約150～200kg，距工廠500m處，大氣含鉻約為7.0μg/m3，到1km處才降到1.0μg/m3以下。

    當空氣中的Cr濃度低至2ug/m3的六價鉻的化合物就會導致打噴嚏和鼻黏膜不適，許多工作場所空氣中六價鉻的化合物的濃度要遠遠大於它。據報導，當空氣中六價鉻濃度為0.015～0.033mg/m3時就可以發現呼吸系統炎症和鼻黏膜萎縮性、肥大性變化。當深度為0.15～0.3mg/m3時會出現鼻中隔穿孔,長期作用進而引起肝硬化、肺氣腫、支氣管擴張、甚至引發癌症。

    3、鉻對土壤的汙染

    土壤中主要以三價鉻化合物存在，當它們進入土壤後，90%以上迅速被土壤吸附固定，在土壤中不易隨水淋濾，不被微生物降解[16,17]，在土壤中難以再遷移。土壤膠體對三價鉻具有強烈的吸附作用,並隨pH的升高而增強。土壤對六價鉻的吸附固定能力較低，僅有8.5%—36.2%。值得注意的是，實驗已證明，在pH6.5—8.5的條件下，土壤的三價鉻能被氧化為六價鉻，同時，土壤中存在氧化錳也能使三價鉻氧化成六價鉻，因此,三價鉻轉化成六價鉻的潛在危害不容忽視。

    因鉻在土壤中相對穩定且難以遷出土體，對土壤理化性質及土壤生物學特性(尤其是土壤微生物)和微生物群落結構產生明顯不良影響，從而影響土壤生態結構和功能的穩定性。土壤環境中鉻的含量過高，就會對植物及其他生物造成危害。例如鉻對作物種子萌發有影響，可使植物生長時對營養元素的吸收和蓄積產生不良作用，造成植物頂部嚴重枯萎。鉻還影響根尖細胞的有絲分裂，對根系的影響非常大，根系對鉻的富集作用極強，導致根腐朽、脫落而最終植株萎蔫枯死。

    由於鉻對環境造成的嚴重危害，因此對鉻的汙染必須採取切實有效的方法加以處理，因地制宜的選擇合適的治理方法，使其在環境中的含量保持在安全的水平，消除或減緩鉻汙染對植物及人體的損害。

    迪賽觀點：六價鉻汙染危害大、影響面廣，且難治理。在國內外現有環境治理技術水平基礎上，即使我們投入巨大的人力和財力，也並不能完全消除其對社會及生態環境的影響。先汙染後治理的道理是行不通的。只有從源頭上嚴格把控，用無鉻替代六價鉻，阻斷六價鉻汙染的一切可能性，才是消除六價鉻汙染的根本之道。

責任編輯：李翔1

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