一、鎘的物理性質(zhì)是什么
鎘是銀白色有光澤的金屬,熔點(diǎn)320.9℃,沸點(diǎn)765℃,密度8650 kg/m3;。有韌性和延展性。鎘在潮濕空氣中緩慢氧化并失去金屬光澤,加熱時(shí)表面形成棕色的氧化物層,若加熱至沸點(diǎn)以上,則會(huì)產(chǎn)生氧化鎘煙霧。高溫下鎘與鹵素反應(yīng)激烈,形成鹵化鎘。也可與硫直接化合,生成硫化鎘。鎘可溶于酸,但不溶于堿。鎘的氧化態(tài)為+1、+2。氧化鎘和氫氧化鎘的溶解度都很小,它們?nèi)苡谒幔蝗苡趬A。鎘可形成多種配離子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。
鎘的毒性較大,被鎘污染的空氣和食物對(duì)人體危害嚴(yán)重,且在人體內(nèi)代謝較慢,日本因鎘中毒曾出現(xiàn)“痛痛病”。
可用多種方法從含鎘的煙塵或鎘渣(如煤或炭還原或硫酸浸出法和鋅粉置換)中獲得金屬鎘。進(jìn)一步提純可用電解精煉和真空蒸餾。鎘主要用于鋼、鐵、銅、黃銅和其他金屬的電鍍,對(duì)堿性物質(zhì)的防腐蝕能力強(qiáng)。鎘可用于制造體積小和電容量大的電池。鎘的化合物還大量用于生產(chǎn)顏料和熒光粉。硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘用于制造光電池。
二、鎘的發(fā)現(xiàn)與測(cè)定方法
1817年,德國(guó)的斯特羅邁爾,從不純的氧化鋅中分離出褐色粉,使它與木炭共熱,制得鎘。
首先發(fā)現(xiàn)鎘的是德國(guó)哥廷根大學(xué)化學(xué)和醫(yī)藥學(xué)教授斯特羅邁爾。他兼任政府委托的藥商視察專員。正是他在視察藥商的過(guò)程中,觀察到含鋅藥物中出現(xiàn)的問(wèn)題,促使他在1817年發(fā)現(xiàn)了鎘。由于發(fā)現(xiàn)的新金屬存在于鋅中,就以含鋅的礦石菱鋅礦的名稱Calamine命名它為Cadmium,元素符號(hào)定為Cd。
鎘與它的同族元素汞和鋅相比,被發(fā)現(xiàn)得晚的多。它在地殼中含量比汞還多一些,但是汞一經(jīng)出現(xiàn)就以強(qiáng)烈的金屬光澤、較大的比重、特殊的流動(dòng)性和能夠溶解多種金屬的姿態(tài)吸引了人們的注意。鎘在地殼中的含量比鋅少得多,常常以少量包含于鋅礦中,很少單獨(dú)成礦。金屬鎘比鋅更易揮發(fā),因此在用高溫?zé)掍\時(shí),它比鋅更早逸出,逃避了人們的覺(jué)察。這就注定了鎘不可能先于鋅而被人們發(fā)現(xiàn)。
鎘測(cè)定方法
環(huán)境工程領(lǐng)域中的鎘絕大多數(shù)淡水的含鎘量低于1微克/升,海水中鎘的平均溶度為0.15微克/升。鎘的主要污染源是電鍍、采礦、冶煉、染料、電池和化學(xué)工業(yè)等排放的廢水。
環(huán)境監(jiān)測(cè)中測(cè)定鎘的方法有:原子熒光光譜法、原子吸收分光光度法、雙硫腙分光光度法、陽(yáng)極溶出伏安法和示波極譜法等。
三、大米鎘超標(biāo)都有哪些危害呢
1、進(jìn)入人體的鎘,在體內(nèi)形成鎘硫蛋白,通過(guò)血液到達(dá)全身,并有選擇性地蓄 積于腎、肝中。腎臟可蓄積吸收量的1/3,是鎘中毒的靶器官。
2、此外,在脾、胰、甲狀腺、睪丸和毛發(fā)也有一定的蓄積。鎘的排泄途徑主要通過(guò)糞便,也有少量從 尿中排出。在正常人的血中,鎘含量很低,接觸鎘后會(huì)升高,但停止接觸后可迅速恢復(fù)正常。鎘與含羥基、氨基、巰基的蛋白質(zhì)分子結(jié)合,能使許多酶系統(tǒng)受到抑 制,從而影響肝、腎器官中酶系統(tǒng)的正常功能。
3、鎘還會(huì)損傷腎小管,使人出現(xiàn)糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等癥狀,并使尿鈣和尿酸的排出量增加。腎功能不全又會(huì)影響 維生素D3的活性,使骨骼的生長(zhǎng)代謝受阻礙,從而造成骨骼疏松、萎縮、變形等。慢性鎘中毒主要影響腎臟,最典型的例子是日本著名的公害病——痛痛病。慢性鎘中毒還可引起貧血。
4、急性鎘中毒,大多是由于在生產(chǎn)環(huán)境中一次吸入或攝入大量鎘化物引起。大劑量的鎘是一種強(qiáng)的局部刺激劑。含鎘氣體通過(guò)呼吸道會(huì)引起呼吸 道刺激癥狀,如出現(xiàn)肺炎、肺水腫、呼吸困難等。鎘從消化道進(jìn)入人體,則會(huì)出現(xiàn)嘔吐、胃腸痙攣、腹疼、腹瀉等癥狀,甚至可因肝腎綜合癥死亡。
5、從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人群的流行病學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),鎘還可使溫血?jiǎng)游锖腿说娜旧w發(fā)生畸變。鎘的致畸作用和致癌作用(主要致前列腺癌),也經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到證實(shí),但尚未得到人群流行病學(xué)調(diào)查材料的證實(shí)。
通過(guò)以上的介紹,我們現(xiàn)在知道了鎘對(duì)人體有害,在平時(shí)的時(shí)候一定要注意防止鎘的過(guò)度攝入,如果攝入過(guò)多的話,要在平時(shí)的飲食當(dāng)中進(jìn)行調(diào)理,一般可以通過(guò)補(bǔ)鋅或是補(bǔ)銅的方法來(lái)進(jìn)行,另外也要注意鎘中毒的事情發(fā)生,有中毒的情況后要及時(shí)到醫(yī)院進(jìn)行治療。
四、鎘的生物毒性是什么
鎘會(huì)對(duì)呼吸道產(chǎn)生刺激,長(zhǎng)期暴露會(huì)造成嗅覺(jué)喪失癥、牙齦黃斑或漸成黃圈,鎘化合物不易被腸道吸收,但可經(jīng)呼吸被體內(nèi)吸收,積存于肝或腎臟造成危害,尤以對(duì)腎臟損害最為明顯。還可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和軟化。
鎘危害
有急性、慢性中毒之分。吸入含鎘氣體可致呼吸道癥狀,經(jīng)口攝入鎘可致肝、腎癥狀。
鎘不是人體的必需元素。人體內(nèi)的鎘是出生后從外界環(huán)境中吸取的,主要通過(guò)食物、水和空氣而進(jìn)入體內(nèi)蓄積下來(lái)。
鎘的吸收和代謝鎘的煙霧和灰塵可經(jīng)呼吸道吸入。肺內(nèi)鎘的吸收量約占總進(jìn)入量的25~40%。每日吸20支香煙,可吸入鎘2~4ug。鎘經(jīng)消化道的吸收率,與鎘化合物的種類,攝入量及是否共同攝入其它金屬有關(guān)。例如鈣、鐵攝入量低時(shí),鎘吸收可明顯增加,而攝入鋅時(shí),鎘的吸收可被抑制。吸收入血液的鎘,主要與紅細(xì)胞結(jié)合。
肝臟和腎臟是體內(nèi)貯存鎘的兩大器官,兩者所含的鎘約占體內(nèi)鎘總量的60%。據(jù)估計(jì),40~60歲的正常人,體內(nèi)含鎘總量約30mg,其中10mg存于腎,4mg存于肝,其余分布于肺、胰、甲狀腺、睪丸、毛發(fā)等處。器官組織中鎘的含量,可因地區(qū)、環(huán)境污染情況的不同而有很大差異,并隨年齡的增加而增加。
進(jìn)入體內(nèi)的鎘主要通過(guò)腎臟經(jīng)尿排出,但也有相當(dāng)數(shù)量由肝臟經(jīng)膽汁隨糞便排出。鎘的排出速度很慢,人腎皮質(zhì)鎘的生物學(xué)半衰期是10~30年。
鎘污染超標(biāo),將會(huì)對(duì)人體的骨骼、腎臟造成危害,會(huì)發(fā)生“骨痛病”,造成腎臟無(wú)法正常工作,而且對(duì)鎘的過(guò)多攝入,還會(huì)產(chǎn)生“頡頏作用”,妨礙吸收人體必不可少的微量元素——鋅的吸收。
那么,市面上10%的在售大米鎘污染超標(biāo),是不是意味著一日三餐吃飯,存在著很大的骨痛病的風(fēng)險(xiǎn)?對(duì)此潘根興教授解釋說(shuō),即便是在售大米中有10%鎘污染超標(biāo),也還是微量的,短期的食用并不會(huì)給身體帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn),市面上的在售大米總體來(lái)說(shuō)仍然是安全的。
而食用的風(fēng)險(xiǎn)指的是那些飲食結(jié)構(gòu)非常單一,吃飯多,吃菜、飲食中蛋白質(zhì)少,而且長(zhǎng)期只吃某個(gè)產(chǎn)地的單一的稻米品種,而如果這種稻米品種恰恰又是“鎘超標(biāo)”大米品種的話,就會(huì)有危害人體健康的風(fēng)險(xiǎn),而這種風(fēng)險(xiǎn)一般來(lái)說(shuō)又以“自種自食”鎘污染土地上種植水稻的農(nóng)民為更大。
而我們普通的老百姓,雖然無(wú)法從肉眼上來(lái)識(shí)別哪種大米鎘污染超標(biāo),但是只要在購(gòu)買(mǎi)大米的時(shí)候,多選擇不同產(chǎn)地、不同品牌的稻米品種,同時(shí)廣泛地?cái)z取其他的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),雜地取食,多吃一些海產(chǎn)品、豆業(yè)等含鋅較高的產(chǎn)品,都可以降低患病的風(fēng)險(xiǎn),而南方人則應(yīng)該多搭配吃北方品種。
市面上鎘超標(biāo)的大米,超標(biāo)的程度是不一樣的,潘根興教授的團(tuán)隊(duì)曾在學(xué)校里做過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)雜交稻、超級(jí)稻的鎘超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)比普通水稻更為嚴(yán)重。
專家們采集了能代表南方種水稻種植中性土壤烏柵土、一種為酸性的紅壤性水稻土,還在一部分土壤里特意添加了鎘元素,結(jié)果專家發(fā)現(xiàn),在未加鎘的土壤中,超級(jí)稻對(duì)鎘的親和力是常規(guī)稻的2.4倍,其籽粒中鎘的含量是普通雜交稻的1倍多。而在添加了鎘的土壤中,兩種土壤中籽粒含鎘量都明顯增加,其中在烏柵土中,分別是未添加鎘土壤的5—6倍;在酸性的紅壤里,是未添加鎘土壤的7—8倍。
潘根興解釋說(shuō),超級(jí)稻之所以鎘污染超標(biāo)更為嚴(yán)重,是因?yàn)樗母蛋l(fā)達(dá),對(duì)于土壤中的鎘具有明顯的吸收趨勢(shì)。
由于超級(jí)稻經(jīng)過(guò)多次雜交,具有優(yōu)勢(shì)基因,對(duì)于土壤中的各種”營(yíng)養(yǎng)”吸收更加充分,這也使得超級(jí)稻對(duì)于鎘污染的吸收更為嚴(yán)重,目前來(lái)看,還沒(méi)有辦法克服這一問(wèn)題,而從目前來(lái)看,從保證糧食產(chǎn)量上來(lái)看,超級(jí)水稻是水稻種植的必然選擇。
潘根興認(rèn)為,目前迫切需要加強(qiáng)的是:對(duì)雜交水稻進(jìn)行篩選和育種;研制控制酸性土壤中鎘的途徑;并在生產(chǎn)上根據(jù)作物品種,安排合理的土壤布局,特別是鎘吸收強(qiáng)的品種盡量不在酸性或紅壤性水稻中種植。
重金屬鎘污染出現(xiàn)在市售的稻米中,存在潛在的食用安全,“稻米鎘超標(biāo)”的新聞引起了廣泛的關(guān)注,并且在市民中引起了一定的恐慌。
在南京,市場(chǎng)上究竟有沒(méi)有鎘超標(biāo)的大米?老百姓一日三餐吃飯是不是存在著“骨痛病”的風(fēng)險(xiǎn)?南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所的潘根興團(tuán)隊(duì)在幾年前曾對(duì)中國(guó)多個(gè)縣市的170多個(gè)市售稻米樣品進(jìn)行了隨機(jī)的抽樣調(diào)查,結(jié)果表明,在中國(guó),抽查中的10%左右的市售大米出現(xiàn)鎘超標(biāo)。
不過(guò),潘根興教授指出普通市民也無(wú)需過(guò)度恐慌,只要科學(xué)吃米,我們市面上出售的大米仍然安全,可以合理地規(guī)避鎘超標(biāo)帶來(lái)的吃飯風(fēng)險(xiǎn)。
法律主觀:
大米鎘超標(biāo)處罰生產(chǎn)企業(yè)的方式:
1.尚不構(gòu)成犯罪的,沒(méi)收違法所得和違法生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的食品,并可以沒(méi)收用于違法生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的工具、設(shè)備、原料等物品。
2.根據(jù)違法生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的食品貨值金額予以罰款。
3.情節(jié)嚴(yán)重的,吊銷(xiāo)許可證。
法律客觀:
《食品安全法》第一百二十四條
違反本法規(guī)定,有下列情形之一,尚不構(gòu)成犯罪的,由縣級(jí)以上人民政府食品安全監(jiān)督管理部門(mén)沒(méi)收違法所得和違法生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的食品、食品添加劑,并可以沒(méi)收用于違法生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的工具、設(shè)備、原料等物品;違法生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的食品、食品添加劑貨值金額不足一萬(wàn)元的,并處五萬(wàn)元以上十萬(wàn)元以下罰款;貨值金額一萬(wàn)元以上的,并處貨值金額十倍以上二十倍以下罰款;情節(jié)嚴(yán)重的,吊銷(xiāo)許可證:
(一)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)致病性微生物,農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素、重金屬等污染物質(zhì)以及其他危害人體健康的物質(zhì)含量超過(guò)食品安全標(biāo)準(zhǔn)限量的食品、食品添加劑。
鉛、鎘、汞等金屬元素對(duì)人體健康的危害
金屬元素對(duì)人體健康有極其重要的作用,不足或過(guò)量都會(huì)引起疾病。
還有一些金屬元素是對(duì)人體健康有害的,能誘發(fā)疾病甚至引起死亡。
鉛是一種重金屬,污染性較大的毒物。它能破壞血液,使紅血球分解,同時(shí)通過(guò)血液擴(kuò)散到全身器官和組織并進(jìn)入骨骼,造成撓骨神經(jīng)麻痹及手指震顫癥,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致鉛毒性腦病而死亡。古羅馬人曾使用鉛制器皿貯藏糖和酒,用金屬鉛鑄造水管,導(dǎo)致食品和水中含鉛量增高,引起慢性中毒。死亡后尸骨上留有硫化鉛黑斑,就是例證。
目前,很多汽車(chē)已不使用四乙基鉛做汽油的抗震劑,這樣可以避免汽車(chē)尾氣排出含鉛的化合物,減少鉛對(duì)大氣的污染。
鎘中毒可使肌肉萎縮關(guān)節(jié)變形,骨胳疼痛難忍,不能入睡,發(fā)生病理性骨折,以致死亡。鎘的主要來(lái)源是工廠排放的含鎘廢水進(jìn)入河床,灌溉稻田,被植株吸收并在稻米中積累,若長(zhǎng)期食用含鎘的大米,或飲用被鎘污染的水,容易造成“骨痛病”。
汞是一種劇毒物質(zhì)。通過(guò)接觸或呼吸進(jìn)入人體,會(huì)使神經(jīng)中樞破壞而神經(jīng)失常,坐立不安,痛苦萬(wàn)分。因此防治汞污染十分重要。
人長(zhǎng)期攝入一定劑量的鎘主要導(dǎo)致腎臟損害,表現(xiàn)為腎小管再吸收功能明顯減退,出現(xiàn)尿蛋白及尿糖,最后發(fā)展為慢性腎功能衰竭。還導(dǎo)致鈣、磷和維生素D代謝異常,進(jìn)而造成骨質(zhì)軟化和疏松,表現(xiàn)為背和四肢疼痛、行走困難、嚴(yán)重者易發(fā)生自發(fā)性骨折。流行病學(xué)研究提示,慢性鎘中毒可能出現(xiàn)神經(jīng)、免疫、生殖系統(tǒng)損害以及腫瘤高發(fā)。
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