镉污染：镉简介

摘要　  

镉（gé ，音隔），CADMIUM，源自kadmia，“泥土”的意思，1817年发现。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收中子的优良金属，制成棒条可在原子反应炉内减缓核子连锁反应速率，而且在锌-镉电池中颇为有用。它的鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料，广受艺术家的欢迎。又，镉 lì ：古代炊器，三空心足。最初用陶制，商周时兼用青铜制。后泛指锅。

　　1817年，德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔，兼任政府委托的药商视察专员。他在视察药商的过程中，观察到含锌药物中出现的问题，促使他在1817年发现了镉。由于发现的新金属存在于锌中，就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium，元素符号定为Cd。随后，从不纯的氧化锌中分离出褐色粉，使它与木炭共热，制得镉。

　　元素名称：镉

　　原子体积:(立方厘米/摩尔)

　　13.1

　　元素在太阳中的含量:(ppm)

　　0.006

　　元素在海水中的含量:(ppm)

　　太平洋表面 0.0000011

　　地壳中含量：（ppm）

　　0.11

　　元素符号：Cd

　　元素英文名称：

　　元素类型：金属元素

　　相对原子质量：112.4

　　原子序数：48

　　质子数：48

　　中子数：

　　同位素:

　　摩尔质量：112

　　氧化态：

　　Main Cd+2

　　Other Cd+1

　　原子半径：

　　所属周期：5

　　所属族数：IIB

　　电子层排布： 2-8-18-18-2

　　晶体结构：晶胞为六方晶胞。

　　晶胞参数：

　　a = 297.94 pm

　　b = 297.94 pm

　　c = 297.94 pm

　　α = 90°

　　β = 90°

　　γ = 120°

　　莫氏硬度：2

　　声音在其中的传播速率：（m/S）

　　2310

　　电离能 (kJ /mol)

　　M - M+ 867.6

　　M+ - M2+ 1631

　　M2+ - M3+ 3616

　　M3+ - M4+ 5300

　　M4+ - M5+ 7000

　　M5+ - M6+ 9100

　　M6+ - M7+ 11100

　　M7+ - M8+ 14100

　　M8+ - M9+ 16400

　　M9+ - M10+ 18800

　　物理性质

　　镉是银白色有光泽的金属，熔点320.9℃，沸点765℃，相对密度8.642。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽，加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈，形成卤化镉。也可与硫直接化合，生成硫化镉。镉可溶于酸，但不溶于碱。镉的氧化态为＋1、＋2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小，它们溶于酸，但不溶于碱。镉可形成多种配离子，如Cd(NH3）、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。

　　可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣（如煤或炭还原或硫酸浸出法和锌粉置换）中获得金属镉。进一步提纯可用电解精炼和真空蒸馏。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀，对碱性物质的防腐蚀能力强。镉可用于制造体积小和电容量大的电池。镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。硫化镉、硒化镉、碲化镉用于制造光电池。

　　化学性质

　　1、燃烧 加热

　　2Cd+O2==2CdO Cd+S==CdS

　　加热

　　Cd+X2==CdX2 (X=F、Cl、Br、I)

　　加热 加热

　　3Cd+2P==Cd3P2 Cd+Se==CdSe

　　Cd+2ClH(dil)==CdCl2+H2

　　加热

　　2Cd+2SO2==CdSO4+CdS

　　加热 加热

　　2Cd+Na==NaCd2 6Cd+Na==NaCd6

　　2、氢氧化镉和氧化镉

　　Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+

　　Cd(OH)2+H+=Cd2++2H2O

　　加热

　　Cd(OH)2==CdO+H2O

　　加热

　　[Cd(NH3)4]2++2OH-==Cd(OH)2+4NH3

　　2Cd2++3CO32-+2H2O=Cd2(OH)2CO3+2HCO3-

　　3、硫化镉和镉的配合物

　　(1)硫化镉

　　Cd2++H2S=CdS+2H+

　　3CdS+8HNO3==3Cd(NO3)2+2NO+3S+4H2O

　　(2)镉的配合物

　　[Cd(NH3)6]2+

　　[Cd(CN)4]2-

　　4、含镉废水的处理

　　(1)中和沉淀法

　　Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+

　　(2)离子交换法

　　(3)其它:气浮法、碱性氯化法

　　发现人：斯特罗迈厄 发现年代：1817年

　　来源用途

　　元素来源：在自然界中主要成硫镉矿而存在；也有小量存在于锌矿中，所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要矿物有硫镉矿(CdS)，赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。

　　元素用途： 镉作为合金组土元能配成很多合金，如含镉0.5％～1.0％的硬铜合金，有较高的抗拉强度和耐磨性。镉（98.65％）镍（1.35％）合金是飞机发动机的轴承材料。很多低熔点合金中含有镉，着名的伍德易熔合金中含有镉达12.5％。镍—镉和银—镉电池具有体积小、容量大等优点。镉具有较大的热中子俘获截面,因此含银（80％）铟（15％）镉（5％）的合金可作原子反应堆的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制造颜料、塑料稳定剂、荧光粉等。镉还用于钢件镀层防腐，但因其毒性大，这项用途有减缩趋势。

　　用于电底、制造合金等；并可做成原子反应堆中的中子吸收棒。镉氧化电位高，故可用作铁、钢、铜之保护膜，广用于电镀上，并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。镉化合物可用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。

　　生物毒性

　　镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。

　　辅助资 料

　　镉与它的同族元素汞和锌相比，被发现的晚的多。它在地壳中含量比汞还多一些，但是汞一经出现就以强烈的金属光泽、较大的比重、特殊的流动性和能够溶解多种金属的姿态吸引了人们的注意。镉在地壳中的含量比锌少得多，常常以少量包含于锌矿中，很少单独成矿。金属镉比锌更易挥发，因此在用高温炼锌时，它比锌更早逸出，逃避了人们的觉察。这就注定了镉不可能先于锌而被人们发现。

　　相关新闻 

　　镉污染已进入柳州水源保护地 尚在控制范围内

　　根据29日10时监测数据，柳州市河西水厂上游56公里的糯米滩电站镉浓度超标约7倍；西门涯处镉浓度为0.0187毫克每升，超标2.74倍（河西水厂上游46公里）；龙江与融江汇合处下游3公里（河西水厂上游35公里）处镉浓度为0.0031毫克每升。

　　进入柳州市饮用水水源保护地的第一个监测断面露塘断面处镉浓度为0.0041毫克每升（柳州河西水厂上游16公里）；露塘断面下游9公里处镉浓度为0.0050毫克每升，超标0.02倍。目前，柳西水厂原水镉浓度0.0039毫克每升，符合国家标准。

　　“这标志着龙江镉污染事件的污染前锋已进入柳州市饮用水水源保护地。”柳州市环保局局长甘景林说，根据河西水厂上游35公里的镉处理情况看，目前柳州饮用水水源保护地的镉浓度还在国家标准范围内，并且预计未来4天内可以保证控制在国家三类饮用水标准以内。

　　“当取水口镉浓度处于超标2倍以下范围内时，柳州的自来水厂也能够保障输出水质达标的自来水。”甘景林说，主要污染团眼下仍在广西河池宜州市境内的洛东水电站附近，污染最高峰值到达柳州江段的时间、将会超标多少，目前还难以预测，“我们正重点防护柳州河西水厂上游16公里河段”。

　　广西龙江河突发环境事件应急指挥部专家组组长、国家环境保护部华南环境科学研究所副所长许振成接受记者采访时说，短期摄入镉超标的水对人体造成的影响微小，市民不必过度紧张。

　　“制定饮用水源水质镉含量国家标准是非常严格的，这一标准是按照人一辈子活70年即便都喝国家标准临界值的水也不会有任何的损害影响而制定的。”许振成说。