为什么一定要用无铬钝化技术代替传统六价铬钝化技术？

　　一、铬是什么？

　　铬是1797年法国化学家沃克兰（Vauquelin）从西伯利亚红铅矿石中发现的。1798年沃克兰给他找到的这种灰色针状金属命名为chrom，来自希腊文chroma（颜色）。由此得到铬的拉丁名称chromium和元素符号Cr。铬在自然界中最常见的价态呈现+3价和+6价。Cr(VI)通常以CrO42-和Cr2O72-形式存在，一般被土壤胶体吸附较弱，具有较高的活性，对植物的毒害作用较强；而Cr(III)最稳定,主要以Cr(H2O)63+、Cr(H2O)2+、CrO2-形式存在，极易被土壤胶体吸附或形成沉淀，其活性较差，对植物的毒害作用相对较轻。Cr(III)是平衡人和动物饮食的一个重要组分，它的缺乏将扰乱人和动物对葡萄糖和油脂的新陈代谢，但是过量摄入可能对人体造成损伤；相反，Cr6+毒性很大，其毒害程度比Cr3+大100倍，是高度毒性致癌物质，大量口服可能导致人和动物死亡。由于铬对环境、动植物及人体健康产生极大影响，被列入中国水环境优先污染物黑名单，并在我国实施优先监测和管理。

　　二、铬在环境中的存在形式

　　铬在环境的各种介质中都可以发现，包括大气、水体、和土壤中。自然界的土壤中，Cr的含量为10～50mg/kg，而在富含镁铁矿土壤（蛇纹石）中，铬的含量可达到125mg/kg。在天然淡水中，Cr的含量一般为0.1～117μg/L，而海水中的Cr的含量为0.2～50μg/L。Cr也广泛的存在于大气中，偏远地区例如南极洲和格陵兰岛空气的Cr本底值为5.0×10-6～1.2×10-3μg.m3，而在城市地区空气中Cr的含量可达到为0.015～0.03μg.m3。环境中的铬主要来源于工农业生产中的制革、电镀等行业，全国电镀厂、点约有1万家，每年排放出的含铬废水达40亿m3。由于煤中含有铬10mg/kg左右，所以冶炼、煤燃烧排放出的废气中也含有铬。

　　三、铬对环境的影响

　　铬污染存在于空气、水、食品和土壤中，环境中的铬可通过食物链的富集在植物和动物体内,最终进入人体，危害人体健康，某些六价铬的化合物被发现在体内具有致癌作用。

　　1、铬对水的污染

　　六价铬溶于水，在天然水体中,有氧时是稳定的，易被胶体颗粒吸附而沉淀，可降低其浓度；六价铬在厌氧条件下能还原为三价铬。三价铬在水中不稳定，可形成不溶于水的氢氧化铬沉淀，当水的pH值为7.02～9.8时，产生氢氧化铬沉淀最多。水环境中六价铬质量浓度为0.1mg/L时即产生毒性，具有高度危害性和难治理性。

　　近年来，我国仍有多起电镀废水污染井水的事件报告，Cr6+超过我国卫生标准3～10倍，饮用被铬污染了的井水，致使许多人出现程度不同的中毒症状。我国有一电镀厂，其废水分别排入两个4～5m深的渗井，从废水中排铬量仅有2.3～40mg，但经6～7a的积累，造成了附近的地下水被污染，在距渗井100m出处的1饮水井，六价铬的质量浓度高达2.0～4.0mg/L，水质变黄，可见，排量虽小，经日积月累造成的污染也是不可忽视的。

　　2、铬对大气的污染

　　在大气中，铬的化合物主要表现为尘埃颗粒，它们最终会降落到地面上和水中。在正常环境条件下，元素Cr在大气中可稳定存在，当大气环境条件发生变化时，颗粒物表面上的重金属将会以不同的存在形态而溶出，具有潜在生态危害性。

　　在生产铬的工厂周围大气中含铬量高。例如一生产含铬化合物的工厂，日排铬约150～200kg，距工厂500m处，大气含铬约为7.0μg/m3，到1km处才降到1.0μg/m3以下。

　　当空气中的Cr浓度低至2ug/m3的六价铬的化合物就会导致打喷嚏和鼻粘膜不适，许多工作场所空气中六价铬的化合物的浓度要远远大于它。据报道，当空气中六价铬浓度为0.015～0.033mg/m3时就可以发现呼吸系统炎症和鼻粘膜萎缩性、肥大性变化。当深度为0.15～0.3mg/m3时会出现鼻中隔穿孔,长期作用进而引起肝硬化、肺气肿、支气管扩张、甚至引发癌症。

　　3、铬对土壤的污染

　　土壤中主要以三价铬化合物存在，当它们进入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，在土壤中不易随水淋滤，不被微生物降解[16,17]，在土壤中难以再迁移。土壤胶体对三价铬具有强烈的吸附作用,并随pH的升高而增强。土壤对六价铬的吸附固定能力较低，仅有8.5%—36.2%。值得注意的是，实验已证明，在pH6.5—8.5的条件下，土壤的三价铬能被氧化为六价铬，同时，土壤中存在氧化锰也能使三价铬氧化成六价铬，因此,三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视。

　　因铬在土壤中相对稳定且难以迁出土体，对土壤理化性质及土壤生物学特性(尤其是土壤微生物)和微生物群落结构产生明显不良影响，从而影响土壤生态结构和功能的稳定性。土壤环境中铬的含量过高，就会对植物及其他生物造成危害。例如铬对作物种子萌发有影响，可使植物生长时对营养元素的吸收和蓄积产生不良作用，造成植物顶部严重枯萎。铬还影响根尖细胞的有丝分裂，对根系的影响非常大，根系对铬的富集作用极强，导致根腐朽、脱落而最终植株萎蔫枯死。

　　由于铬对环境造成的严重危害，因此对铬的污染必须采取切实有效的方法加以处理，因地制宜的选择合适的治理方法，使其在环境中的含量保持在安全的水平，消除或减缓铬污染对植物及人体的损害。

　　六价铬污染危害大、影响面广，且难治理。在国内外现有环境治理技术水平基础上，即使我们投入巨大的人力和财力，也并不能完全消除其对社会及生态环境的影响。先污染后治理的道理是行不通的。只有从源头上严格把控，用无铬替代六价铬，阻断六价铬污染的一切可能性，才是消除六价铬污染的根本之道。