铬污染之痛

铬是一种用途非常广泛的金属,现代生活每日都离不开它。从清晨起床后,打开卫生间内的不锈钢水龙头进行洗漱,吃饭时要用到的不锈钢汤勺,到关门时会触摸到门的不锈钢拉手,再到自行车上的镀铬车把和钢圈……这些物品的成分都与铬有关。毫不夸张地说,小到你手中的钥匙圈,大到浩淼远洋上乘风破浪的万吨巨轮以及呼啸于九天的飞机、奔驰于地面的汽车和现代城市高耸云天的摩天大楼,所有的这一切,没有一样能够离开铬。如果谈到铬在军工和化工方面的广泛应用,更是不胜枚举。

  与发现和使用了约4000年的铁相比,铬算是正当盛年的后起之秀。铬元素由法国科学家沃克兰于1797年发现,距今仅有213年的历史。铬(Cr)排列在元素周期表的第24位。金属铬呈银白色,比铁稍轻,熔点约为1857℃。

  金属铬的耐腐蚀性很强,可用于制镍铬系的不锈钢,该钢种类繁多,令人目不暇接,许多大都市的现代雕塑也采用镍铬不锈钢进行制造。铬既可用于制造飞机、轮船、汽车,又可用于制作小巧的首饰、磁带、,录像带等。人们爱不释手的红宝石和绿宝石,也因为含有铬,才使其呈现绚丽的色彩。普通的金属上镀铬可以防锈,价格低廉的金属披上一层薄薄的铬外衣后,既美观又耐久,两种不同性能的金属互补,可谓相得益彰。

  铬也是人体必需的一种微量元素,人体对无机铬的吸收利用率比较低,不到1%;人体对有机铬的利用率可达10%~25%。天然食品中的铬以3价的形式存在,含量较低。铬在人体的糖代谢和脂代谢中都起着比较重要的作用。

  

  铬污染离我们并不远

  

  常见铬的化合价有正2价、正3价和正6价。铬的毒性与其价态有关,金属铬没有毒性,而化合物中的6价铬是强致癌致突变物质,可诱发肺癌和鼻咽癌等癌症,6价铬还易被人体吸收并且在体内蓄积。3价铬和6价铬在一定的条件下可以相互转化。铬的污染源主要来自含铬化合物生产加工过程中排放的铬渣,除此之外,金属的电解和电镀加工、皮革鞣制、印染等生产也会排放出大量含6价铬的废物。

  进入21世纪,人类社会面临各种挑战,其中就包括人们关注的环境污染问题。铬污染是人们必须认真对待的难题。多年以来,铬污染对人类健康损害的事例时有报道,特别是国际癌症研究机构关于6价铬可以致癌的结论,使铬污染更是名声狼藉。

  早些时候,世界各地就发生过比较严重的铬污染事件,其中包括上世纪70年代发生在日本东京的铬污染事件,同期在美国新泽西州以及我国锦州也发生过大面积的铬污染。全球己发生过的铬污染事件中,最著名的可能要属1993年发生在美国加州的保洁公司铬污染案。该公司利用铬盐作为冷却水的缓蚀剂,后因含铬液体渗漏造成所在地6价铬污染,导致住在污染地附近的老百姓健康受到危害。该污染案不但引起民事纠纷,还成为美国该类案件中最大的民事赔偿案,其赔偿金额高达三亿三千三百万美金之巨,此案巨额的赔偿金当年曾在美国引起轰动并被搬上银幕。真实的故事、传奇的情节、明星的演绎和大众关心的环保主题使该片大获成功,最重要的是,随着此影片的发行,铬污染也开始成为全球亿万民众关心的环境问题。

  除了前面提到的那些,装修房屋用到水泥的时候,也有可能接触到铬污染。水泥是建筑行业使用最广泛的材料,大多数人不知道水泥生产中也有可能会产生铬污染。水泥生产时需将石灰石粉经过水泥回转窑内i000多摄氏度的高温进行煅烧。为抵抗高温下碱性物料对窑炉耐火砖的侵蚀,部分水泥窑在炉内的高温区采用铬镁耐火砖砌筑。在高温和碱性环境下,经过高温煅烧的水泥熟料就有可能含有几十万分之一数量级的6价铬。因水泥系强碱性物质,如果水泥产品中微量的6价铬超过一定值,触碰后就有可能对裸露的皮肤或有破损的皮肤造成铬性皮炎溃烂的,伤害。因此,近年来不少国家对水泥产品也制定了新的标准限制,控制其6价铬的含量。

  另据有关资料介绍,由于历史的原因,我国许多地方都存在过铬渣污染。早年各地生产铬酸钠的化工厂历年会随生产排放铬废渣,截止到2005年,全国各地堆存下来的含铬废料约300万吨。其堆存地点分布于20多个省、市、区。我国因铬污染被迫先后关闭的30多个铬化工厂遍及上海、苏州、青岛、杭州、哈尔滨、沈阳、江门、长沙、广州、韶关、开封、天津等地。这些工厂倒闭后,遗留下来数百万吨铬废料堆积在当地,成为污染当地环境的毒瘤。不少地区地下水被6价铬污染,有的面积达数平方千米以上,被铬渣污染的水流入当地的河流,会直接影响到在流域沿途居住的千百万民众的生活,严重地威胁着当地人们的身体健康。

  

  铬污染的治理

  

  有毒铬污染物对环境造成的巨大破坏引起了各国科学工作者和工程技术人员的密切关注,近30多年来,仅针对铬渣的污染治理,全世界已经发表的论文和专利就有数百篇以上。铬渣的污染治理采用的方法真可谓五花八门,有湿法化学还原法,有高炉炼铁还原法,还有还原气氛下的高温煅烧还原法等等,但是它们都离不开一个原则,就是利用化学还原反应将毒性巨大的6价铬还原成几乎没有毒性的稳定的3价铬化合物。

  近年来提出的循环经济理论也为解决这个问题提供了良好的思路。借鉴循环经济的原则研究人员开发出“水泥的6价铬降解法”和“铬渣和废酸的综合利用法”两个专利,它们的特点都是遵循循环经济的原理,利用一种有害的工业废弃物治理铬污染,是典型的“以废治废,再循环利用”的方案。

  生命科学是本世纪最为热门的学科了。在铬污染的治理方面,生命科学也在显示着它巨大的潜力。利用微生物解毒6价铬成为当前的热门,国内外不少学者已经在这方面取得比较好的研究成果。另一方面对铬元素在生物肌体内的代谢等生物效应也在引起生物学家的重视,于是针对需要补充铬元素的人和饲养动物的含铬商品也已经上市。

  “以废治废”,进行铬污染的治理不但是造福百姓,荫及子孙的好事,也能够取得良好的环境效益和经济效益。从废物排放到环境污染、治理污染、循环再利用,再到重新获得绿色生态环境,这就是循环治理的目的——也是绿色环境的涅磐。(文章代码:101618)

  【责任编辑】赵柠

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