海洋环境监测
一、元素定义
       中文名称:铜
       元素符号:Cu
       英文名称:copper
       元素类型:金属元素
二、元素简介
1、理化性质
铜是一种化学元素,它的原子序数是29,是一种过渡金属。 铜呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。
2、作用与用途
铜的化合物是消除病虫害的有效杀菌农药,可以控制所有霉菌或真菌引起的病害。除直接采用硫酸铜泡种子外,在果园和农田中经常使用的是一些铜盐混合液。通常,当农田土壤中的有效铜含量低于2ppm(1ppm为百万分之一)时,农作物就要因缺铜而减产,严重时甚至颗粒不收,或者当牧场土壤中有效铜含量低于5ppm时,牲畜就要患缺铜症。目前由于集约性的高产作业,在大量使用有化肥中不含铜或含铜量很低,引起土地瘠化,使缺铜日益成为当前世界上日益关注的问题。为了纠正和防止缺铜,要及时用铜盐补充。可以直接加入或者和富含氮和磷的肥料一起加入;可以用来改良土壤长期起作用,或者每年喷洒在作物的幼苗上。对于畜禽,除改善牧场外,可以将铜盐掺入饲料中或采用其它办法直接注入有缺铜症状的牲畜体内。硫酸铜还是猪和鸡的助长剂,可以提高它们的食欲和增进食物的转化。在饲料中拌人0.1%的硫酸铜,能够显著地促进猪和肉鸡的增重。铜离子有强烈的消毒灭菌作用,可以防止一些常见牲畜疾病的流行。
此外,池塘、水田、水渠和河湖中令人讨厌的绿藻污染,可以加入铜盐来消除。铜盐可以作为防霉保鲜剂,应用于谷物、水果和蔬菜的储藏。
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)