镉污染论文报告——周佳丽化工1002.docx

环境科学与工程导论论文报告 重金属镉污染目录一、镉及其性质2二、镉污染的来源2三、镉污染的影响范围3对大气的污染3对水体的污染3对土壤的污染3对人体和生态系统的危害4四、镉污染的治理方法与措施4粉尘处理4废水处理4镉污染土壤的治理5五、报告小结5一、 镉及其性质镉（g），CADMIUM，源自kadmia，“泥土”的意思，1817年发现。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收中子的优良金属，制成棒条可在原子反应炉内减缓核子连锁反应速率，而且在锌-镉电池中颇为有用。它的鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料，广受艺术家的欢迎。镉是银白色有光泽的金属，熔点320.9，沸点765，密度8650kg/m。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽，加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈，形成卤化镉。也可与硫直接化合，生成硫化镉。镉可溶于酸，但不溶于碱。镉的氧化态为1、2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小，它们溶于酸，但不溶于碱。镉可形成多种配离子，如Cd(NH3）、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣（如煤或炭还原或硫酸浸出法和锌粉置换）中获得金属镉。进一步提纯可用电解精炼和真空蒸馏。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀，对碱性物质的防腐蚀能力强。镉可用于制造体积小和电容量大的电池。镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。硫化镉、硒化镉、碲化镉用于制造光电池。1817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20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30000吨左右, 其中82%-94%的镉会进入到土壤中。二、镉污染的来源 自然的镉主要来源于岩石和矿物中的本底值。镉与铅锌矿、煤矿、磷矿有最密切的正相关关系，能在铅锌矿、含煤岩系、含磷地层周围形成镉元素高值区。 人为来源的镉丰要来源于工业“三废”和含镉肥料大量施用。工业废气是造成空气镉污染的主要来源，在偏远地区的空气中镉的含量一般低于1OpgmL，但在工业区周围的大气中镉的含量较高。较高含量的镉通过降雨或沉降进入土壤，在土壤中积累。工业废水灌溉：镉在电镀、颜料、镍镉电池工业、电视显像管制造中的应用非常广泛，随着采矿、冶炼和电镀工业的不断发展，大量的含镉废水排入河流中，用于灌溉必污染土壤。大量的工业固体废弃物的堆积、农田施用污染的污泥、长期施用一些含镉的农用化肥也必然会造成镉在土壤中的大量沉积，造成土壤中镉的总帚增加。人类赖以生存的土壤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(Cd)镉因周期长、移动性大、毒性高、难降解等备受关注。自20世纪20年代起，随着电解工业的发展，Cd产量明显增加，由Cd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。三、 镉污染的影响范围对大气的污染土壤被镉污染后，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0.5620纤克/米3，北美小于141纤克/米3；日本为25纤克/米3；北半球海洋上空为2纤克/米3；南半球海洋上空为0.14纤克/米3；南极上空超过0.015纤克/米3。中国北京西郊大气中的镉含量1975年的测定值为13纤克/米3。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。对水体的污染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Y因子，使出生的婴儿多为女性。对土壤的污染每公斤土壤含镉量为 0.012毫克，平均值每公斤为0.35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1971年调查了35个都、道、府、县的117个含镉地区的农田土壤,每公斤土壤含镉平均值最高为15.26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50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0.52毫克，是当地本底值的5倍左右。对人体和生态系统的危害镉不是人体所必需的元素。新生儿含镉约1微克。在从事无镉职业的情况下，50岁左右体重70公斤的男子全身蓄积的镉量约30毫克，即为新生儿的 30000倍。1979年日本地方卫生研究所协议会对1000人进行测定的结果表明，日本人血中镉含量平均为3ppb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。三价铬和六价铬对人体健康都有害，被怀疑有致癌作用。一般认为六价铬的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积。六价铬的毒性比三价铬要高100倍，是强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌。三价铬有致畸作用生活中的镉主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分，工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等；如误食饮用，可致腹部不适及腹泻等中毒症状，引起过敏性皮炎或湿疹，呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起咽炎、支气管炎等。水污染严重地区居民，经常接触或过量摄入者，易得鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等。人主要通过消化道摄入环境中的镉，吸收率为5%左右。职业中毒主要通过呼吸道吸入镉所造成，吸收率高达2040%。成人每天从食物中摄入镉2050微克。每吸烟20支就会摄入镉15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中。用硫化镉和硒化镉。四、 镉污染的治理方法与措施粉尘处理一般用吸尘罩或通风管进行集尘。集尘装置分为干式和湿式。干式法对捕集后粉尘的回收利用是有利的，但必须防止捕集后粉尘的重新分散。湿式法对处理亲水性或水溶性粉尘有利，但要对转入介质溶液中的镉进行处理，然后排放。废水处理（1）固液分离法废水中镉离子多与其他金属化合物或有机物共存，而且是以固体或离子的形态存在。因此可采取加入碳酸钠、氢氧化钠、石灰和硫化钠的方法将镉分离。含镉废水经化学沉淀处理后，镉从离子态转变为难溶性化合物，于是从水中转入污泥中，应注意沉淀污泥的无害化处理。（2）浮上分离法处理较低浓度的含镉废水，采用浮上分离法有利。属于这种方法的有离子浮选、沉淀浮选、吸附离子浮选等。离子浮选。在含镉废水中加入一种与待去离子具有相反电荷的表明活性剂，使其成水溶性或不溶性络合物而附在气泡上上浮，并以泡沫和浮渣分别加以回收。目前广泛应用的镉离子浮选剂是黄药（黄原酸盐），属于矿石浮选剂。沉淀浮选。将含镉废水中镉与锌转变成硫化物沉淀，再投加捕集剂十八烷胺醋酸酯，采用气泡上浮的方法分离。对含镉510-6、锌1010-6的废水能够达到99%以上的去除率。吸附离子浮选。使镉离子在膨润土等粒子表面吸附或交换吸附后，投加捕集剂，通气使其上浮分离除镉。（3）铁氧体法铁氧体法是处理含镉废水的新方法。此处理方法，首先在含镉废水中投加适当的硫酸亚铁，然后加碱中和，通气生成铁氧体。镉污染土壤的治理（1）客土法该法是向污染土壤中加入大量干净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物含量下降到临界危害含量以下或减少污染物与根系的接触，从而达到减轻危害的目的。该法适用于污染面积不大的土壤，对于污染面积大的土壤来说，成本太高，操作复杂。（2）化学法该法适用于污染不太严重的土壤。施用改良剂或抑制剂等化学物质以降低土壤中镉的水溶性、扩散性和生物有效性，从而减弱毒害作用。主要有调节土壤/.和施用石灰（增加了土壤表面对镉的吸附，使镉的毒性降低，是抑制植物吸收镉的有效措施）、增施有机物质（增加土壤的吸附能力或生成6DE，从而减轻危害）、化学沉淀（如在水田中施正磷酸盐化合物使之形成沉淀）、离子拮抗（利用FA!G、HA!G、6+!G等离子对6D!G的拮抗作用，可以减少植物对镉的吸收）。（3）电泳法电泳法是目前比较新兴的重金属处理方法，即在土壤中插入两个石墨电极，在稳定的电流作用下，金属离子在电压的驱动下向阴极移动、积聚，然后再进行处理。（4）生物修复法生物修复法是利用某种特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质以达到净化土壤的目的。目前常用的植物修复办法，是种植对镉吸附较强的蕨类和十字花科植物。该法经济，操作简单，但是周期较长。五、报告小结镉污染已经越来越受到人们的关注，镉污染