陆地环境监测
一、名词定义
中文名称:铬
英文名称:chromium
元素符号:Cr
二、名词简介
  银白色金属,质极硬,耐腐蚀。密度7.20g/cm3。熔点1857±20℃,沸点2672℃。化合价+2、+3和+6。电离能为6.766电子伏特。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后,即易溶解于几乎所有的酸中。在高温下被水蒸气所氧化,在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。镀在金属上可起保护作用。
铬为不活泼性金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3,Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,Cr2S3。铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200℃时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
由于铬合金性脆,作为金属材料使用还在研究中,铬主要以铁合金(如铬铁)形式用于生产不锈钢及各种合金钢。金属铬用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电阻发热合金等的添加剂。氧化铬用作耐光、耐热的涂料,也可用作磨料,玻璃、陶瓷的着色剂,化学合成的催化剂。铬矾、重铬酸盐用作皮革的鞣料,织物染色的媒染剂、浸渍剂及各种颜料。镀铬和渗铬可使钢铁和铜、铝等金属形成抗腐蚀的表层,并且光亮美观,大量用于家具、汽车、建筑等工业。此外,铬矿石还大量用于制作耐火材料。
三、在环境污染中的表现形式及存在方式
铬的毒性与其存在的价态有关,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,三价铬和六价铬可以相互转化。天然水不含铬;海水中铬的平均浓度为0.05ug/L;饮用水中更低。铬的污染源有含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等排放的污水。
铬是人体必需的微量元素。三价的铬是对人体有益的元素,而六价铬是有毒的。人体对无机铬的吸收利用率极低,不到1%;人体对有机铬的利用率可达10-25%。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。
  首先要明确,铬是人体的一种必需微量元素。正常人体内只含有6-7毫克,但对人体很重要。尽管需要量很少,但缺铬的问题仍然存在,这主要是因为人们从食物中摄取铬,而大量的精加工食品在加工过程中丧失了大量的铬。铬的主要功能是在糖代谢中起作用。糖利用时要消耗铬,当糖大量利用时有可能造成铬的不足;铬不足时又影响糖的利用。例如,一些长期胃肠外营养的病人,由于铬未能及时补充而使糖耐受量下降和体重丧失,补充铬后即得到恢复。此外,经证明铬具有抗糖尿的作用,含铬丰富的食物,可增强胰岛素的效应,预防糖尿病的发生,缺铬严重的地区糖尿病发病率高。铬的这种功能是通过胰岛素而实现的,葡萄糖负荷可造成铬丢失,水果和蔬菜虽然也含丰富的糖,但不会引起铬丢失,因为含的是果糖,果糖释放的很慢,而且含有足够的铬能与淀粉和糖的作用拮抗。铬和动脉粥样硬化关系也很密切。低铬食物能引起动脉硬化症。在食物中加入含络化合物可预防和控制动脉粥样硬化的发生。冠心病患者血中格含量明显低于正常人,死于冠心病的人大动脉组织内铬含量明显低于突发事故死亡者。但是,过犹不及。铬的过量摄入会造成中毒。铬的中毒主要是偶然吸入极限量的铬酸或铬酸盐后,引起肾脏、肝脏、神经系统和血液的广泛病变,导致死亡。也有铬酸钠经灼伤创面吸收引起中毒的事例。长期职业接触、空气污染或接触铬的灰尘,可引起皮肤过敏和溃疡,鼻腔的炎症、坏死,甚至肺癌。经口摄入,可引起胃肠道损伤,循环障碍、肾衰竭。治疗万法在于离开接触,采用鳖合剂治疗,高糖摄入也使铬排泄量增多。铬有2价、3价和6价三种化合物。引起中毒主要是指6价铬而言,它具有强氧化性,易穿入生物膜而起作用;2价、3价铬在皮肤表层即与蛋白质结合,形成稳定的配合物,不会引起生物效应。(刘平)