六价铬对人体急性与慢性危害探究

谢文强

（六盘水市环境监测站贵州六盘水553001）

六价铬对人体急性与慢性危害探究

谢文强

（六盘水市环境监测站贵州六盘水553001）

六价铬是铬的一种存在形式，对人体的危害极大，必须在工业生产过程中科学处理工业废物，控制铬的排放标准。本文通过对六价铬的介绍，应用实验的方法探究了六价铬对健康的危害，提出了测试和处理方法。

六价铬；健康危害；探究

近年来，频繁出现的环境铬污染事件引起了人们的广泛关注，六价铬化合物现已被世界癌症协会确认为重要的致癌物质。暴露于空气中的六价铬经人体吸收后会导致多种疾病，同时动物和人类的肺癌和胃癌发病率提高。水源中含有的六价铬经消化道吸收或者经皮肤接触后，也会引发严重的疾病。

1　六价铬概述

自然界中的铬包含金属铬、三价铬和六价铬。其中金属铬是一种铁灰固体，具有较高的熔点，广泛应用于刚才和合金的制作过程中，铬金属在自然状态下不存在，需要从铬矿中提炼得到。在工业生产过程中，三价铬在有氧环境中加热到一定温度后将会被氧化成六价铬，六价铬也被证实对职业健康危害最大。

经过化学分析后发现，六价铬是一种吸入性和吞入性致毒物，皮肤接触后可能导致过敏或者皮肤癌，也可能导致遗传性基因受损，对环境的危害周期较长。同时，六价铬很容易被人体吸收，可以经过消化道、呼吸道和皮肤黏膜进入人体。近年来有报道称吸入空气中的不同浓度的铬酸酐会引发不同程度的沙哑和鼻粘膜萎缩，严重时导致鼻中隔穿孔、支气管扩张，经过消化道进入人体后将引发呕吐和腹泻等，如果长期在六价铬环境下工作，患癌几率将大大提高。

相关实验证明，应用大剂量的六价铬喂养小鼠，将影响小鼠的繁殖能力，超过10ppm的六价铬将会对水生物造成严重的危害，另外，动物喝下含六价铬的水，会损伤多种组织和器官[1]。

统计资料表明，有超过100种行业的工人与六价铬接触，不同的六价铬化合物存在于皮革制造、纺织品生产、印染工艺和镀铬工艺中，也存在多种会排放铬的生产过程，例如燃油和燃煤、焊接工艺、炼钢工艺、涂料制造等。职业接触六价铬化合物的结果非常严重，吸入2μg/m3的六价铬就会导致打喷嚏或者鼻粘膜受损，实际工业生产过程中的六价铬浓度远远高于此。例如在镀铬车间中，六价铬的浓度一般在10μg/m3～30μg/m3。

纽约大学医学环境中心在一项研究中指出，经过口腔摄入的六价铬会有大约10%被人体吸收，这些六价铬在人体停留的时间长达五年。动物实验结果表明，口服六价铬4～8周后，小鼠肝脏、肾脏、脾脏、肌肉和血液中都含有大量的六价铬，对机体组织形成较大的危害。

2　六价铬对健康造成的危害探究

为了提高结论的科学性和真实性，本研究应用实验的方法论证了六价铬对健康造成的危害。

2.1消化道肿瘤

研究过程中将500只健康小鼠分成5组，每组雌雄各50只，通过引用水摄入0mg/L、14.3mg/L、57.3mg/L、172mg/L、516mg/L的二水重铬酸钠，持续时间7～10周。以小肠肿瘤为例，雄性和雌性小鼠不同部位癌症和腺瘤发病率升高，其中包括十二指肠、空肠和回肠，小鼠腺上皮增殖，黏膜增厚，表现出板块症状，进入内管腔，癌细胞主要存在粘膜层。服用一定量的二水重铬酸钠后，小鼠灶性上皮增生，弥漫性上皮增生在小鼠十二指肠中的发病率升高。

2.2骨骼系统影响

小鼠摄入不同剂量的六价铬化合物后，观察下颌生长状况和牙齿的生长状况。试验结果表明，在10d后，实验组小鼠体质变轻，尾巴的长度发育不良，小鼠的下颌圣战较慢，同时牙齿的生长受阻，表明六价铬会影响骨骼的生长。

2.3组织细胞受损

通过对小鼠血液的研究发现，细胞体积和血红蛋白的浓度会受到铬摄入量的影响，六价铬摄入越多，血红蛋白的浓度降低，红细胞浓度增加，小鼠也会表现出一定程度的贫血症状。将血液涂片在显微镜下观察，异形红细胞数量较多，红细胞中血红蛋白减少，六价铬对红细胞的伤害增大。

2.4肝脏和肾脏影响

研究过程中测定成年小鼠组织中的铬含量和排泄物中的铬含量，一部分六价铬在小鼠体内被还原成三价铬，六价铬在组织不同组织中的浓度仍较高，一部分六价铬并没有被胃肠道还原，会随着血液循环广泛分布在小鼠体内，小鼠肝脏、肾脏和胃腺中的六价铬含量较高。其中在肝脏组织中，表现出组织退化和中央血管坏死的现象，同时肾小管上皮细胞和肾小管坏死。

2.5过敏性哮喘

六价铬微粒将引发小鼠内在中性粒细胞的炎性，之后借助卵清蛋白诱发小鼠的哮喘模型，实验组小鼠分别给予卵清蛋白、铬酸锌、卵清蛋白+铬酸锌，测量过敏反应的相关参数。综合分析后发现六价铬微粒将加重哮喘。

3　六价铬的测试和处理

六价铬对健康的危害极大，因此需要工业生产过程严格测定含量，应用科学的方法处理废物。

3.1测试

以电化学生产为例，六价铬在生产中被作为铬酸，同时也会被应用于色素的着色剂和冷却水循环系统中，例如吸热泵浦、工业冷冻库和工业防腐剂等。在电镀生产过程中，六价铬一般应用于后期的钝化处理，提高产品的抗腐蚀性和耐久性。

以ISO170752012为测试标准，以皮革生产过程为例，在国际标准规定下测定溶液中六价铬(Cr6+)，可以检测出皮革中3mg/kg的六价铬含量。在测定聚合物和电子材料产品中六价铬含量的过程中，应用碱性消解程序从样品中有效提取出六价铬，针对水溶性和非水溶性样品，碱性溶液的效果好于酸性溶液。碱性提取液有利于六价铬还原为三价铬，在实际应用中，可以选择0.28 mol/lNa2CO3溶液和0.5 mol/lNaOH溶液混合物，样品与溶液混合后，温度保持在90℃，在该环境下消解约3h。在反应过程中，六价铬被还原为三价铬，之后可以应用比色计和分光光度计测定反应后络合物溶液的含量[2]。

该方法应用的重点是科学制备提取液，在该过程中，精确称量出2.5g样品置于锥形瓶中，加入MgCl2约400mg，1.0 mol/L磷酸盐缓冲溶液0.5mL，密封后在90℃环境下震荡消解3h，冷去至室温后过滤，同时做出相应空白样品对照。之后将所得的滤液应用5mol/L的硝酸溶液调整pH值，将pH值控制在7.5±0.5。将溶液转移到150mL的容量瓶中精确定容，定容后的提取液如果有颜色，必须以水煮法去除。

3.2处理

在实际生产过程中一般应用生物材料吸收法处理六价铬，应用的非活体生物材料可以快速与金属离子结合，实现贵金属的回收和金属富集，可以从水体中去除重金属离子。

生物吸附方法是重金属污染处理过程中的重要技术，与蒸发、沉淀和离子交换等方法相比，可以在低浓度状态下金属吸附量较小，对钙镁离子的吸附量小，处理效率较高，实际应用中pH值和温度条件十分广泛，投资小，运行过程中管理和维护费用低，可以有效回收贵金属。

应用生物吸附方法可以对工业污染进行控制和修复，具有广阔的应用前景。重金属含量在100mg/L以下的水体，应用生物吸附方法具有较大的技术优势，处理过程十分简便，应用的原材料为工业废弃物和自然接种广泛存在的生物藻类，可以有效去除重金属离子。

4　结语

在工业生产过程中，产生的大量六价铬会对人体造成较大的危害，需要应用科学的手段处理六价铬。本文结合对六价铬的介绍，从生物研究方面探究了六价铬对健康造成的为，提出了六价铬的测定和处理方法，可以为相关工业生产提供理论研究依据。

[1]代立波,周从章,原思国,等.弱碱性离子交换纤维对六价铬吸附性能的研究[J].高校化学工程学报,2012,26(4):67.

[2]叶瑛,杨帅杰,郑丽波,等.几种层状化合物对六价铬吸附性能的对比与讨论[J].无机材料学报,2014,19(6):137.