金屬對人體的危害
砷的毒性及危害
環境中存在的砷主要有兩種價態:+3價和+5價(jia)無(wu)論(lun)以(yi)哪(na)種(zhong)形(xing)式(shi)存(cun)在(zai)其(qi)對(dui)生(sheng)物(wu)體(ti)都(dou)是(shi)有(you)害(hai)的(de)。人(ren)體(ti)攝(she)入(ru)無(wu)機(ji)砷(shen)後(hou)無(wu)機(ji)砷(shen)可(ke)通(tong)過(guo)氧(yang)化(hua)還(hai)原(yuan)和(he)甲(jia)基(ji)化(hua)作(zuo)用(yong),轉(zhuan)化(hua)為(wei)多(duo)種(zhong)有(you)機(ji)砷(shen)化(hua)物(wu)。目(mu)前(qian)雖(sui)然(ran)學(xue)者(zhe)通(tong)過(guo)動(dong)物(wu)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)提(ti)供(gong)的(de)致(zhi)癌(ai)證(zheng)據(ju)有(you)限(xian),但(dan)流(liu)行(xing)病(bing)學(xue)已(yi)有(you)充(chong)分(fen)的(de)證(zheng)據(ju)證(zheng)明(ming)無(wu)機(ji)砷(shen)是(shi)人(ren)類(lei)致(zhi)癌(ai)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)誘(you)發(fa)因(yin)素(su)。多(duo)項(xiang)研(yan)究(jiu)證(zheng)實(shi),長(chang)期(qi)食(shi)用(yong)高(gao)砷(shen)的(de)食(shi)物(wu),不(bu)僅(jin)會(hui)引(yin)起(qi)砷(shen)中(zhong)毒(du),還(hai)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)細(xi)胞(bao)癌(ai)化(hua)、畸形或突變。還可以造成典型的皮膚損害,例如掌駝色素沉著和過度角化的發生。
慢性砷中毒常常表現為一般植物神經衰弱症比較特別的還會有皮膚過度色素沉著肢體血管痙攣及壞死、末梢神經炎過度角化症等慢性中毒的患者一般還會肝腫大重病者則還會出現貧血、黃膽肝硬化等症狀,長此以往還可能會引發砷性皮癌。如果人們誤服砷農藥,可能會造成急性中毒,其表現為服用1小時後感覺口渴、咽幹,並出現持續性嘔吐的症狀,嘔吐物會帶有一-定的血液並會伴有下泄便呈血性米湯樣。此外,症狀還表現為劇烈頭痛高度脫水、痙攣昏睡發瘡,嚴重者會因心力衰竭而死亡。
鉛的毒性及危害
鉛是最軟的重金屬,但其比重卻比較大,其對放射線具有吸收作用。鉛常見的化合價為+2價和+4jiazairichangshenghuozhong,qiandeyingyonglingyuguangfan,bingkezaihuanjingzhongchangqixuji。qianshiyouduxingdezhongjinshu。muqian,qianwurantujingyouzhiyeqianjiechuheshenghuoqianjiechuliangzhong,houzhedetedianshiweihaimianguangzhengzhuangfazhanhuanmanzhengzhuangbumingxiansuoyijiyibeihushi。qianduirentideyingxiangzhuyaobiaoxianzaiyixiajigefangmian:一是影響呼吸消化係統;二是影響免疫係統;三是影響泌尿係統;四是影響神經內分泌;五是影響造血係統。
鎘的毒性及危害
鎘是一種有色重金屬元素蓄積性比較長,在人體內半衰期長達16~30年(nian)被(bei)美(mei)國(guo)農(nong)業(ye)委(wei)員(yuan)會(hui)列(lie)為(wei)當(dang)前(qian)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)種(zhong)農(nong)業(ye)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)物(wu)。我(wo)國(guo)由(you)於(yu)豐(feng)產(chan),重(zhong)金(jin)屬(shu)鎘(ge)汙(wu)染(ran)現(xian)象(xiang)也(ye)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)因(yin)此(ci),我(wo)國(guo)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)視(shi)對(dui)環(huan)境(jing)中(zhong)鎘(ge)的(de)監(jian)測(ce)與(yu)控(kong)製(zhi)鎘對人體的危害表現在以下幾個方麵:一是對腎和肝功能的影響;二是對骨骼的影響;三是對生殖功能的影響;四是對心血管功能的影響:五是對神經係統的影響:六是鎘具有致癌作用與免疫毒性。
幹灰化法
ganhuihuafajiushiliyonggaowenquchuyangpinzhongdeyoujizhi,bingshiyongsuanjiangshengyudehuifenjinxingrongjie,rongjiehouzuoweiyangpindedaicerongye。gaifangfaguangfanyingyongyuduishipinzhongdaduoshudejinshuyuansujinxingfenxi,danyouyuzaigaowentiaojianxia,yixiezhongjinshuyuansurugongxixi、鉛等易揮發而造成損失,因此此類元素的前處理不適用幹灰化法。灰化前如將試樣和某些添加劑(所謂\\'灰化助劑”)相混合則幹灰化法更為有效。灰化助劑主要起加速氧化和防止某些成分揮發的作用,例如使用幹灰化法測砷的含量時可先加入硝酸鎂,其會與易揮發性砷發生反應生成焦砷酸鎂,焦砷酸鎂很難揮發;要防止灰分組分與坩堝材料反應,可以在樣品中加入氧化鈣、氧化鎂,使其在被測物與柑鍋壁之間形成隔絕層這不僅可以減少被測物的損失,同時也有利於灰化的進行。
濕消解法
濕(shi)消(xiao)解(jie)法(fa)是(shi)指(zhi)在(zai)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)利(li)用(yong)氧(yang)化(hua)性(xing)強(qiang)酸(suan),除(chu)去(qu)有(you)機(ji)質(zhi),溶(rong)解(jie)掉(diao)被(bei)測(ce)元(yuan)素(su)。濕(shi)消(xiao)解(jie)法(fa)的(de)優(you)點(dian)是(shi)不(bu)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)被(bei)測(ce)元(yuan)素(su)的(de)流(liu)失(shi),因(yin)此(ci)特(te)別(bie)適(shi)用(yong)於(yu)測(ce)定(ding)易(yi)揮(hui)發(fa)性(xing)元(yuan)素(su)。
微波消解法
微波消解是一種新的試樣溶解技術,其具有以下幾個優點:溶rong樣yang時shi間jian短duan消xiao耗hao試shi劑ji量liang少shao低di耗hao能neng低di汙wu染ran,能neng有you效xiao防fang止zhi易yi揮hui發fa元yuan素su的de損sun失shi。但dan是shi該gai方fang法fa存cun在zai溶rong樣yang量liang較jiao小xiao的de缺que點dian,當dang試shi樣yang中zhong重zhong金jin屬shu元yuan素su含han量liang低di時shi,便bian限xian製zhi了le其qi使shi用yong。另ling外wai由you於yu微wei波bo消xiao解jie法fa所suo應ying用yong的de微wei波bo消xiao解jie爐lu和he壓ya力li溶rong樣yang罐guan的de價jia格ge昂ang貴gui因yin此ci在zai一yi定ding程cheng度du上shang限xian製zhi了le微wei波bo溶rong解jie技ji術shu的de應ying用yong。重zhong金jin屬shu檢jian測ce樣yang品pin的de電dian化hua學xue分fen析xi法fa電dian化hua學xue分fen析xi法fa由you於yu具ju有you儀yi器qi成cheng本ben低di廉lian維wei持chi費fei用yong較jiao低di操cao作zuo方fang便bian簡jian單dan且qie靈ling敏min度du高gao等deng優you點dian因yin此ci該gai方fang法fa已yi成cheng為wei現xian代dai分fen析xi測ce試shi的de主zhu要yao手shou段duan。
電化學分析法由於具有僅器成本低廉維持費用較低操作方便簡單且靈敏度高等優點因此該方法已成為現代分析測試的主要手段。
一、原子光譜法
1.火焰原子吸收光譜法
將jiang霧wu化hua後hou的de試shi樣yang溶rong液ye送song入ru火huo焰yan中zhong原yuan子zi化hua這zhe樣yang被bei測ce元yuan素su則ze轉zhuan變bian為wei基ji態tai原yuan子zi,被bei測ce元yuan素su空kong心xin陰yin極ji燈deng發fa出chu的de共gong振zhen線xian通tong過guo基ji態tai原yuan子zi時shi,發fa光guang強qiang度du會hui因yin為wei選xuan擇ze性xing共gong振zhen吸xi收shou而er被bei減jian弱ruo吸xi收shou遵zun守shou的de是shi光guang吸xi收shou基ji本ben定ding律lv。鎘ge和he鉛qian在zai空kong氣qi/乙炔火焰中比較容易被測定,但光譜和非光譜幹擾也容易在空氣/yiquehuoyanzhongchansheng。zaishijiyangpinzhongyouyugedehanliangshenweixuyaojiehecuiqufujifenliheqihuafenlidengfangfalaitigaojiancelingmindu,jiangdijianchuxian。zheyangjinshulizibiannenggouyuyangpindejitifenlifujiranhoujinxingceding。
2.石墨爐原子吸收光譜法
該方法由於具有較高絕對靈敏度(一般會比火焰原子吸收光譜法高3個數量級) 因(yin)此(ci)已(yi)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)痕(hen)量(liang)金(jin)屬(shu)的(de)分(fen)析(xi)。在(zai)石(shi)墨(mo)爐(lu)原(yuan)子(zi)吸(xi)收(shou)光(guang)譜(pu)法(fa)的(de)進(jin)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)會(hui)存(cun)在(zai)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)的(de)基(ji)體(ti)幹(gan)擾(rao),但(dan)是(shi)通(tong)過(guo)添(tian)加(jia)基(ji)體(ti)改(gai)進(jin)劑(ji)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)減(jian)弱(ruo)幹(gan)擾(rao)。基(ji)體(ti)改(gai)進(jin)劑(ji)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)測(ce)定(ding)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)再(zai)現(xian)性(xing)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)基(ji)體(ti)改(gai)進(jin)劑(ji)一(yi)般(ban)為(wei)鉑(bo)組(zu)金(jin)屬(shu)鎳(nie)的(de)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)以(yi)及(ji)氯(lv)化(hua)物(wu)。目(mu)前(qian)基(ji)體(ti)改(gai)進(jin)劑(ji)與(yu)微(wei)波(bo)消(xiao)化(hua)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)方(fang)法(fa)已(yi)被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)農(nong)產(chan)品(pin)、中藥水處理劑等領域。
二、原子熒光法
氫化物發生一原子熒光光譜法具有儀器結構簡單操作方便靈敏度高和幹擾少等優點。目前氫化物發生可測元素範圍已擴大到11種。
1.電感藕合等離子體發射光譜及質譜法
電感禍合等離子體原子發射光譜法(ICP-0ES)和電感禍合等離子體質譜法(ICP-MS)是近年來在發射光譜上發展起來的一種新技術,具有檢測靈敏度高等優點,但是昂貴的價格限製了該方法的廣泛應用。
2.光度分析法
所suo有you現xian場chang快kuai速su檢jian測ce鎘ge的de方fang法fa和he儀yi器qi基ji本ben都dou基ji於yu分fen光guang光guang度du法fa和he鎘ge試shi劑ji,所suo以yi說shuo分fen光guang光guang度du法fa是shi一yi種zhong經jing典dian測ce定ding方fang法fa。該gai法fa使shi用yong簡jian便bian快kuai速su,而er且qie靈ling敏min度du高gao容rong易yi普pu及ji成cheng本ben低di,可ke定ding性xing和he定ding量liang分fen析xi含han鎘ge樣yang品pin,分fen光guang光guang度du法fa通tong常chang可ke測ce定ding10~7g/mL的物質,能夠滿足各方麵分析的要求,應用範圍較廣。
1.物理去除法
(1)混凝法。
在汙水當中,存在著一些極為細小的沉降顆粒物,這些顆粒物往往具有一定的電荷,並且呈現出正負不同的電荷,具有相互吸引的性能,采用混凝法處理汙水,則是應用顆粒物具有異性電荷的特性。通常情況下,這些微型物質在水中呈現出膠體狀態,一旦將混凝物質融人到其中,這些物質通過不同的電荷而相互吸引,使汙染物能夠快速的吸附到混凝劑當中,形成一種絮狀結構,可以實現對水體的淨化。
(2) 膜分離法。
膜分離法的應用性更加廣泛,由於膜分離法具有低耗能、溫度適應能力強處理效率較高的特性,一般很少會出現由於處理不當產生的二次汙染問題,以聚礬、聚醚礬、聚諷酞胺為主要材料的膜, 一般具有較高的耐酸堿性,但是,由於膜分離法的成本較高,通常適用於規模較小的汙水處理,在大型的汙水處理工作當中並不具有可操作性。
(3) 吸附法。
吸附法是根據吸附劑表麵活性特征,以實現對汙水當中的重金屬離子的處理,-般采用表麵積大、內部結構複雜以及具備較強的吸附能力的活性炭作為吸附載體來吸附重金屬離子,同時,活性炭也具備了耐酸堿的特征,其化學性質和物理性質都相對的穩定,相比較於其他的材料,可以達到對重金屬較好的吸附效果。而對於源水中重金屬的吸附,粉末狀的活性炭可以依靠其更大的比表麵積,將物理吸附與化學吸附相結合,高效的吸附重金屬離子於其表麵,在粉末狀活性炭的沉降過程中實現了對重金屬物質的去除。
2.化學去除法
(1)電解法電解法。
是通過在汙水當中投放具有化學性質的藥劑,來實現對汙水中重金屬離子的分離,通過化學反映實現化學沉澱,將沉澱物質從水體當中去除。化學沉澱法包含了兩種類型,一是硫化物沉澱,這種沉澱方法是利用了當重金屬的硫化物與水體接觸,其具有較低的溶解度,不容易產生二次溶解,但成本因素限製了硫化物沉澱方法的廣泛應用,高昂的價格以及具有毒性特征,導致了硫化物沉澱的處理流程難度增加,具有一定的風險,並且隻能在經過嚴格的處理後才能排放。二是鐵氧化合物沉澱,使將硫酸亞鐵放入汙染水體當中,使得重金屬離子發生反應,形成具有磁性的鐵氧體晶體,沉澱後將其排除。
(2) 絮凝法。
通過沉澱作用,提高水體pH值,將重金屬轉化為氫氧化物或者碳酸鹽形式,井從水中逐漸分離出來,或者適當加入硫化物沉澱劑,將重金屬離子生成硫化物沉澱,從而被充分去除。
(3) 中和沉澱法。
中和沉澱法通過在水體中投放堿性藥劑,使汙染的水體中的重金屬離子經過化學反應生成氫氧化物,由此實現沉澱。采用中和沉澱法不僅可以高效的去除水體中的重金屬汙染,而且還可以有效的調整水體的pH值。
(4) 氧化還原法。
氧化還原法是根據重金屬具有的氧化性,利用氧化還原反應被氧化或者被還原,將重金屬汙染物質轉變成無毒低毒物質,或者將其轉化成可以從飲用水中分離出來的物質,從而降低飲用水中重金屬含量,達到目的,目前,通常使用的氧化還原法可以分成藥劑氧化或者電化學還原法等。
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