海洋环境监测
一、名词定义
       中文名称:铬
       元素符号:Cr
       英文名称:chromium
     元素类型:金属元素
二、名词简介
1、理化性质
银白色金属,质极硬,耐腐蚀。密度7.20克/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。   
2、作用与用途
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
海洋的重金属既有天然的来源,又有人为的来源。
人为来源主要是工业污水、矿山废水的排放及重金属农药的流失,煤和石油在燃烧中释放出的重金属经大气的搬运而进入海洋。经气溶胶带入开阔大洋中的铅、锌、镉、汞和硒较陆地输入总量还多50%。
重金属污染物在海洋中的生物过程主要是指海洋生物通过吸附、吸收或摄食而将重金属富集在体内外,并随生物的运动而产生水平和垂直方向的迁移,或经由浮游植物、浮游动物、鱼类等食物链(网)而逐级放大,致使鱼类等高营养阶的生物体内富集着较高浓度的重金属,或危害生物本身,或由于人类取食而损害人体健康。
某些微量金属元素是生物体必需元素,但是,超过一定含量就会产生危害作用。海洋中的重金属一般是通过食用海产品的途径进入人体。汞(甲基汞)引起水俣病(见水俣湾汞污染事件);镉、铅、铬等亦能引起机体中毒,或有致癌、致畸等作用;其他的重金属剂量超过一定限度时,对人和其他生物都会产生危害。
重金属对生物体的危害程度,不仅与金属的性质、浓度和存在形式有关,而且也取决于生物的种类和发育阶段。对生物体的危害一般是汞>铅>镉>锌>铜;有机汞>无机汞、六价铬>三价铬;一般海洋生物的种苗和幼体对重金属污染较之成体更为敏感;此外,两种以上的重金属共同作用于生物体时比单一重金属的作用要复杂得多,归纳起来计有三种形式,即两种以上重金属的混合毒性等于各重金属单独毒性之和时称为相加作用,若大于各单独毒性之和则为相乘作用或协同作用,若低于各单独毒性之和则为拮抗作用。两种以上重金属的混合毒性不仅取决于重金属的种类组成,且亦与其浓度组合及温度、pH等条件有关。一般来说,镉和铜有相加或相乘作用,硒对汞有拮抗作用。
海域受重金属污染,治理困难,应以预防为主,控制污染源;改进生产工艺,防止重金属流失,回收三废中的重金属;切实执行有关环境保护法规,经常对海域进行监测和监视,是防止海域受污染的几项重要措施。(原维杰)