謝文強(qiáng)

（六盤水市環(huán)境監(jiān)測站貴州六盤水553001）

六價(jià)鉻對人體急性與慢性危害探究

謝文強(qiáng)

（六盤水市環(huán)境監(jiān)測站貴州六盤水553001）

六價(jià)鉻是鉻的一種存在形式，對人體的危害極大，必須在工業(yè)生產(chǎn)過程中科學(xué)處理工業(yè)廢物，控制鉻的排放標(biāo)準(zhǔn)。本文通過對六價(jià)鉻的介紹，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法探究了六價(jià)鉻對健康的危害，提出了測試和處理方法。

六價(jià)鉻；健康危害；探究

近年來，頻繁出現(xiàn)的環(huán)境鉻污染事件引起了人們的廣泛關(guān)注，六價(jià)鉻化合物現(xiàn)已被世界癌癥協(xié)會(huì)確認(rèn)為重要的致癌物質(zhì)。暴露于空氣中的六價(jià)鉻經(jīng)人體吸收后會(huì)導(dǎo)致多種疾病，同時(shí)動(dòng)物和人類的肺癌和胃癌發(fā)病率提高。水源中含有的六價(jià)鉻經(jīng)消化道吸收或者經(jīng)皮膚接觸后，也會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的疾病。

1　六價(jià)鉻概述

自然界中的鉻包含金屬鉻、三價(jià)鉻和六價(jià)鉻。其中金屬鉻是一種鐵灰固體，具有較高的熔點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于剛才和合金的制作過程中，鉻金屬在自然狀態(tài)下不存在，需要從鉻礦中提煉得到。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，三價(jià)鉻在有氧環(huán)境中加熱到一定溫度后將會(huì)被氧化成六價(jià)鉻，六價(jià)鉻也被證實(shí)對職業(yè)健康危害最大。

經(jīng)過化學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)，六價(jià)鉻是一種吸入性和吞入性致毒物，皮膚接觸后可能導(dǎo)致過敏或者皮膚癌，也可能導(dǎo)致遺傳性基因受損，對環(huán)境的危害周期較長。同時(shí)，六價(jià)鉻很容易被人體吸收，可以經(jīng)過消化道、呼吸道和皮膚黏膜進(jìn)入人體。近年來有報(bào)道稱吸入空氣中的不同濃度的鉻酸酐會(huì)引發(fā)不同程度的沙啞和鼻粘膜萎縮，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鼻中隔穿孔、支氣管擴(kuò)張，經(jīng)過消化道進(jìn)入人體后將引發(fā)嘔吐和腹瀉等，如果長期在六價(jià)鉻環(huán)境下工作，患癌幾率將大大提高。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，應(yīng)用大劑量的六價(jià)鉻喂養(yǎng)小鼠，將影響小鼠的繁殖能力，超過10ppm的六價(jià)鉻將會(huì)對水生物造成嚴(yán)重的危害，另外，動(dòng)物喝下含六價(jià)鉻的水，會(huì)損傷多種組織和器官[1]。

統(tǒng)計(jì)資料表明，有超過100種行業(yè)的工人與六價(jià)鉻接觸，不同的六價(jià)鉻化合物存在于皮革制造、紡織品生產(chǎn)、印染工藝和鍍鉻工藝中，也存在多種會(huì)排放鉻的生產(chǎn)過程，例如燃油和燃煤、焊接工藝、煉鋼工藝、涂料制造等。職業(yè)接觸六價(jià)鉻化合物的結(jié)果非常嚴(yán)重，吸入2μg/m3的六價(jià)鉻就會(huì)導(dǎo)致打噴嚏或者鼻粘膜受損，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中的六價(jià)鉻濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于此。例如在鍍鉻車間中，六價(jià)鉻的濃度一般在10μg/m3～30μg/m3。

紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)環(huán)境中心在一項(xiàng)研究中指出，經(jīng)過口腔攝入的六價(jià)鉻會(huì)有大約10%被人體吸收，這些六價(jià)鉻在人體停留的時(shí)間長達(dá)五年。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，口服六價(jià)鉻4～8周后，小鼠肝臟、腎臟、脾臟、肌肉和血液中都含有大量的六價(jià)鉻，對機(jī)體組織形成較大的危害。

2　六價(jià)鉻對健康造成的危害探究

為了提高結(jié)論的科學(xué)性和真實(shí)性，本研究應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法論證了六價(jià)鉻對健康造成的危害。

2.1消化道腫瘤

研究過程中將500只健康小鼠分成5組，每組雌雄各50只，通過引用水?dāng)z入0mg/L、14.3mg/L、57.3mg/L、172mg/L、516mg/L的二水重鉻酸鈉，持續(xù)時(shí)間7～10周。以小腸腫瘤為例，雄性和雌性小鼠不同部位癌癥和腺瘤發(fā)病率升高，其中包括十二指腸、空腸和回腸，小鼠腺上皮增殖，黏膜增厚，表現(xiàn)出板塊癥狀，進(jìn)入內(nèi)管腔，癌細(xì)胞主要存在粘膜層。服用一定量的二水重鉻酸鈉后，小鼠灶性上皮增生，彌漫性上皮增生在小鼠十二指腸中的發(fā)病率升高。

2.2骨骼系統(tǒng)影響

小鼠攝入不同劑量的六價(jià)鉻化合物后，觀察下頜生長狀況和牙齒的生長狀況。試驗(yàn)結(jié)果表明，在10d后，實(shí)驗(yàn)組小鼠體質(zhì)變輕，尾巴的長度發(fā)育不良，小鼠的下頜圣戰(zhàn)較慢，同時(shí)牙齒的生長受阻，表明六價(jià)鉻會(huì)影響骨骼的生長。

2.3組織細(xì)胞受損

通過對小鼠血液的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞體積和血紅蛋白的濃度會(huì)受到鉻攝入量的影響，六價(jià)鉻攝入越多，血紅蛋白的濃度降低，紅細(xì)胞濃度增加，小鼠也會(huì)表現(xiàn)出一定程度的貧血癥狀。將血液涂片在顯微鏡下觀察，異形紅細(xì)胞數(shù)量較多，紅細(xì)胞中血紅蛋白減少，六價(jià)鉻對紅細(xì)胞的傷害增大。

2.4肝臟和腎臟影響

研究過程中測定成年小鼠組織中的鉻含量和排泄物中的鉻含量，一部分六價(jià)鉻在小鼠體內(nèi)被還原成三價(jià)鉻，六價(jià)鉻在組織不同組織中的濃度仍較高，一部分六價(jià)鉻并沒有被胃腸道還原，會(huì)隨著血液循環(huán)廣泛分布在小鼠體內(nèi)，小鼠肝臟、腎臟和胃腺中的六價(jià)鉻含量較高。其中在肝臟組織中，表現(xiàn)出組織退化和中央血管壞死的現(xiàn)象，同時(shí)腎小管上皮細(xì)胞和腎小管壞死。

2.5過敏性哮喘

六價(jià)鉻微粒將引發(fā)小鼠內(nèi)在中性粒細(xì)胞的炎性，之后借助卵清蛋白誘發(fā)小鼠的哮喘模型，實(shí)驗(yàn)組小鼠分別給予卵清蛋白、鉻酸鋅、卵清蛋白+鉻酸鋅，測量過敏反應(yīng)的相關(guān)參數(shù)。綜合分析后發(fā)現(xiàn)六價(jià)鉻微粒將加重哮喘。

3　六價(jià)鉻的測試和處理

六價(jià)鉻對健康的危害極大，因此需要工業(yè)生產(chǎn)過程嚴(yán)格測定含量，應(yīng)用科學(xué)的方法處理廢物。

3.1測試

以電化學(xué)生產(chǎn)為例，六價(jià)鉻在生產(chǎn)中被作為鉻酸，同時(shí)也會(huì)被應(yīng)用于色素的著色劑和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中，例如吸熱泵浦、工業(yè)冷凍庫和工業(yè)防腐劑等。在電鍍生產(chǎn)過程中，六價(jià)鉻一般應(yīng)用于后期的鈍化處理，提高產(chǎn)品的抗腐蝕性和耐久性。

以ISO170752012為測試標(biāo)準(zhǔn)，以皮革生產(chǎn)過程為例，在國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下測定溶液中六價(jià)鉻(Cr6+)，可以檢測出皮革中3mg/kg的六價(jià)鉻含量。在測定聚合物和電子材料產(chǎn)品中六價(jià)鉻含量的過程中，應(yīng)用堿性消解程序從樣品中有效提取出六價(jià)鉻，針對水溶性和非水溶性樣品，堿性溶液的效果好于酸性溶液。堿性提取液有利于六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，在實(shí)際應(yīng)用中，可以選擇0.28 mol/lNa2CO3溶液和0.5 mol/lNaOH溶液混合物，樣品與溶液混合后，溫度保持在90℃，在該環(huán)境下消解約3h。在反應(yīng)過程中，六價(jià)鉻被還原為三價(jià)鉻，之后可以應(yīng)用比色計(jì)和分光光度計(jì)測定反應(yīng)后絡(luò)合物溶液的含量[2]。

該方法應(yīng)用的重點(diǎn)是科學(xué)制備提取液，在該過程中，精確稱量出2.5g樣品置于錐形瓶中，加入MgCl2約400mg，1.0 mol/L磷酸鹽緩沖溶液0.5mL，密封后在90℃環(huán)境下震蕩消解3h，冷去至室溫后過濾，同時(shí)做出相應(yīng)空白樣品對照。之后將所得的濾液應(yīng)用5mol/L的硝酸溶液調(diào)整pH值，將pH值控制在7.5±0.5。將溶液轉(zhuǎn)移到150mL的容量瓶中精確定容，定容后的提取液如果有顏色，必須以水煮法去除。

3.2處理

在實(shí)際生產(chǎn)過程中一般應(yīng)用生物材料吸收法處理六價(jià)鉻，應(yīng)用的非活體生物材料可以快速與金屬離子結(jié)合，實(shí)現(xiàn)貴金屬的回收和金屬富集，可以從水體中去除重金屬離子。

生物吸附方法是重金屬污染處理過程中的重要技術(shù)，與蒸發(fā)、沉淀和離子交換等方法相比，可以在低濃度狀態(tài)下金屬吸附量較小，對鈣鎂離子的吸附量小，處理效率較高，實(shí)際應(yīng)用中pH值和溫度條件十分廣泛，投資小，運(yùn)行過程中管理和維護(hù)費(fèi)用低，可以有效回收貴金屬。

應(yīng)用生物吸附方法可以對工業(yè)污染進(jìn)行控制和修復(fù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。重金屬含量在100mg/L以下的水體，應(yīng)用生物吸附方法具有較大的技術(shù)優(yōu)勢，處理過程十分簡便，應(yīng)用的原材料為工業(yè)廢棄物和自然接種廣泛存在的生物藻類，可以有效去除重金屬離子。

4　結(jié)語

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的大量六價(jià)鉻會(huì)對人體造成較大的危害，需要應(yīng)用科學(xué)的手段處理六價(jià)鉻。本文結(jié)合對六價(jià)鉻的介紹，從生物研究方面探究了六價(jià)鉻對健康造成的為，提出了六價(jià)鉻的測定和處理方法，可以為相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)提供理論研究依據(jù)。

[1]代立波,周從章,原思國,等.弱堿性離子交換纖維對六價(jià)鉻吸附性能的研究[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào),2012,26(4):67.

[2]葉瑛,楊帥杰,鄭麗波,等.幾種層狀化合物對六價(jià)鉻吸附性能的對比與討論[J].無機(jī)材料學(xué)報(bào),2014,19(6):137.