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环境介质中铊的分布及其分析测试方法

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第21卷第10期 2002年10月 地 质 通 报 Vo1.21.NO.10 0Ct.2002 GEoLoGICAL BULLETIN OF CHINA ・技术与方法・ 环境介质中铊的分布及其分析测试方法 李德先 高振敏 朱咏喧 (1.中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550002; 2.中国科学院研究生院 北京100039) 摘要:铊在水、土壤、矿物岩石、生物及人体等环境介质中的自然分布均较低,但矿山资源的开发利用等人为因素造 成了铊对环境的严重污染。污染地区介质中铊含量超出了背景值的几十倍、几百倍,甚至上万倍。为了对环境中铊污 染进行监测和治理,必须发展铊的分析测试技术。除了传统的原子吸收光谱法、分光光度法等方法外,建议推广ICP— MS等灵敏度高、测试方法简单的测试方法。 关键词:铊;铊污染;环境介质;分析测试方法 文献标识码:A 文章编号:1671_2552(2002)10~0682—07 中图分类号:X753;X502 铊是一种高度分散的稀贵金属元素,在自然界 中的丰度为8x 10~,克拉克值为0.48。铊世界年产量 不到15t,每年由工业生产所排放的铊大约有2000- 5000t 。仅美国每年大约就有1 000t的铊被释放到 环境中,其中350 t铊释放到大气和灰尘中,60 t在非 物的有毒元素之一。为了对铊加以监测和控制,必须 发展微量铊的分析测试技术。目前微量铊的定量分 析方法很多,如光谱法、原子吸收法、电化学法、色谱 法和质谱法以及放射化学分析法等。现就近年来各 种测试分析方法做一概括性归纳与总结。 铁金属中,500多吨在流体和土壤废物中。目前几乎 昕有工业用的铊都是从硫化物矿石冶炼过程的副 产品中提取的。铊最初主要用于医学,可治疗头癣、 1水中铊的分布及分析测定方法 1.1水中铊的分布 水中的铊含量一般较低。海水中铊的丰度为 0.019 g/L ,淡水中丰度为0.()1~0.05 g/L。引用水 疟疾、性病、结核等疾病,后由于铊的毒性而只将铊 化合物作为杀鼠、灭蚁、杀虫和防霉的药剂而主要 用于农业,铊农药由于在使用过程中造成二次环境 污染,在许多国家被限制或禁止使用,但在一些发 中铊的浓度一般低于能检测到的水平0.3 g/L E , 很少高于1 浓度为1X10 Lo水中铊的致毒浓度为5x10{ g/LH , 的铊会使植物中毒,从而造成对农 展中国家仍然沿用至今。20世纪80年代以来,铊被广 泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯、卫生等 各个方面,在光导纤维、辐射闪烁器、光学透镜、辐 业的影响。无污染的浅层地下水中铊含量在0.077 7- 0.437 之间 ],被污染的水中铊含量可高出环境 射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有很好的 潜在应用能力。 多年的矿山开采、金属冶炼、工业生产以及地 背景值几十倍甚至上百倍,而污染严重的可超出背 景值几千倍甚至上万倍。含铊矿石、冶炼废渣是水中 铊的主要来源,而人类的采矿活动加速了铊向水环 境释放的速度。 热开发利用等,也带来了一系列的环境问题(如环 境铊污染、人体慢性铊中毒等),导致铊污染越来越 严重。由于高毒性,铊已被列入中国优先控制污染 中国黔西南某些矿区是铊污染比较严重的地 区,多年来对铊资源的开发造成了当地水源的严重 收稿日期:2002—05—15;修订日期:2002—08—27 基金项目:中国科学院与云南省合作项目“个旧锡矿深部及外围成矿预测研究”(编号:2002YZ一05)。 作者简介:李德先,1969年生,女,博士,从事地球化学研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第21卷第10期 李德先等:环境介质中铊的分布及其分析测试方法 683 污染。黔西南滥木厂汞铊矿是世界唯一探明的独立 铊矿床,作为汞矿开采已有300多年的历史。对该区 二仲乙酰胺)为流动载体,聚丁二烯为表面活化剂, 磺化煤油为溶剂,Tu—Na SO,溶液为内相的液膜体 系【1 ,进行铊的分离富集,亦可达到很好的效果。 的水地球化学研究表明 :矿区地下水中铊含量达 到412.7 ,地表溪流水中铊的含量为8.83 g/L, 电热原子吸收光谱法(ETAAS)以其灵敏度较 高,取样少,操作简便等优点而广泛应用于水中微量 铊的测定,但其受基体干扰较严重。为了消除基体的 干扰,测铊时常辅以基体改进剂或一些分离富集的 手段。所用的基体改进剂主要有Li、Ni、Mg、Pd、V及 分别为区域背景值的51 587倍和1 103倍,而在汞铊 矿外围区地下水中铊的含量为0.04 g/L,仅为背景 值的5倍:这种差异表明,地下水中高含量的铊是铊硫 化物(如雄黄、雌黄、毒砂、红铊矿等)的风化以及地下 水淋滤作用的结果。以黄铁矿为原料制取硫酸的某硫 酸厂的洗涤废水中 ,铊含量为100 ̄400 g/L,此含 抗坏血酸等,在待测溶液中加入PbC1 后可提高铊的 灰化温度_1 ,方法的灵敏度达No.68 g/L。采取悬 量已高出环境背景值上万倍。该黄铁矿年产量300x 10 400x104t,以平均铊含量5×10 g/L计算,全年 浮液进样和流动注射技术等手段也同样可以消除基 体干扰,如张佩瑜等”剐采用0.15%的琼脂溶液作悬浮 剂,在测定条件下,样品中常见的主、次元素均不干 扰测定。文献[19]的方法是,在强酸介质中,Tl(Ⅲ) 进入环境的铊将达15 ̄20t/a,给环境带来了巨大的 压力,而且威胁到子孙后代。 1.2水中铊的主要测定方法 与次丁基二硫代氨基甲脂形成络合物吸附在聚四氟 乙烯管的内壁,后用乙酸定量洗脱,与水溶液直接进 (1)原子吸收光谱法:是测定水中铊的重要方法 之一。对于含铊量比较高的废水,可直接用火焰原 子吸收光谱法来测定l7 。一般情况下火焰原子吸收 光谱法灵敏度较低,因此必须借助于一定的分离富 样比较,信号强度增大27倍,检出限0.【)15 g/L,结 果满意。 (2)分光光度法:是水中微量铊定量分析中应用 最多、最普遍的一种测试方法。因其灵敏度较低,一 般大多采取有机溶剂分离富集的手段来测定。常用 的显色剂主要为碱性染料类显色剂、偶氮类显色剂、 酮类显色剂、胺类显色剂等。目前应用最广泛的是碱 集手段。萃取法是最常用的一种分离富集方法。萃 取剂多采用三苯基甲醇(TPASO) ]、硫代磷酸酯L9 、 乙酸异戊酯。。。等有机溶剂。用磷酸三丁酯(TBP)萃 淋树脂 ,在5%王水介质条件下就可定量吸附微量 铊:方法检出限可达3 g/L。甲基异丁基甲酮 性染料类显色剂,其次是偶氮类显色剂。 如铊(Ⅲ)一碘化钾一碱性三苯甲烷染料体系E2o]、 (MIBK)在HC1一HBr介质中萃取T1[11,12],采用高性能 的雾化器,可消除盐类对测定的影响,减少共存离 子的干扰。检出限可达0.043 。聚氨酯泡沫塑料 吸附法是另一个比较常用的分离富集方法,一般情 况下泡塑geT1 的吸附作用明显大于Tl ,因此熊昭 碘化物一乙基紫一阿拉伯胶体系 ¨等碱性染料类显 色剂体系,2一羧基一3羧基一5一磺酸基苯基重氮氨基 偶氮苯 、对偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸 ]、2,6一 二氯一4氨磺酰基苯基重氮氨基偶氮苯 等偶氮染 料显色剂,盐酸氯丙嗪等胺类试剂测定铊 等均可 用于水中铊的测定。曹小安等 研究了在pH为11.5~ 12.5的NH3一NH l介质和Triton X一100存在下,镉 试剂2B与铊(Ⅲ)的显色反应,建立了采用聚胺酯泡 沫塑料吸附铊(Ⅲ),与其他干扰元素分离,在水相体 系快速、准确测定痕量铊的新方法。该法回收率为 97% ̄106%,相对标准偏差小于4.1%。 春提出 ,体系介质条件决定着泡塑吸附的选择性、 效能与范围,并指出在有足够的氯离子、少许溴水 存在,铊(I)被氧化为铊(1lI),并形成[T1C1 ],且在 3% ̄10%t水介质条件下,泡塑的吸附效果最佳。孙 晓玲等提出 ,在5%王水(HC1)一2 mLFeH—H'0 介 质中,用泡塑定量吸附铊,然后用去离子水作为解 脱溶液在100 ̄(2水溶液中保持20min,即可定量解 脱,避免了用有毒有害的氧化剂对人体的影响。吴 惠明等提出。副用活性炭吸附进行富集分离,实验 表明,HC1浓度在0.6~3.6mol/L介质条件(少许溴 (3)ICP—MS法:是20世纪80年代发展的等离子 质普分析测试技术。该技术提供了极低的检出限、极 宽的动态性范围,谱线简单,干扰少,分析精密高,分 析速度快,适用于冶金、石油、环境、生物、医学、半导 体、抗核材料分析等领域测定铊含量。用该方法测定 海水样品中铊含量,检出限可达0.01 g/L ],用电 水存在)下.T1 均被定量吸附,在采用0.5 g/L草酸 铵(N ) C!O 40mL解吸液条件下,回收率可达96%~ 99%。此外利用在较高酸度下用TBP和N503(N,N一 维普资讯 http://www.cqvip.com 684 地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA 2002年 热汽化等离子质谱(ETV—ICP—MS)测定海水样品, 检出限可达4x10- ̄-5x10 g/L ]。但由于其成本较 实验结果表明 ],在经铊污染的土壤中加入某些碱 性物质可改变土壤的酸度,降低铊的活化迁移能力, 从而在一定程度上有效控制铊的进一步污染。周代 高,未被广泛使用。 2土壤中铊的分布及分析测定方法 2.1土壤中铊的分布 铊在土壤中的分布具有不均一性,世界土壤中 兴等 建议在铊污染土壤中栽种一段时间用材林, 至于效果还需进一步实验验证。由于铊污染土壤后, 具有环境污染容量小(特别在酸性条件下)、难以排 除等特点,因此,积极预防铊污染是很重要的。 2.2土壤中铊的分析测定方法 铊的中位值为0.2 mg/kg ,范围值为0.1 ̄0.8 mg/kg, 中国土壤中铊的95%置信度含量为0.292-1.172 mg/ 从土壤中铊的分布情况来看,原子吸收光谱法、 分光光度法、ICP—AES法等均可满足分析测试要 kg,中位值为0.58 mg/kg,略高于世界平均值。中国 土壤的含铊量随着土壤性质的不同而发生变化,从 燥红壤一红壤随着从南到北的纬度变化基本呈现 逐渐降低的趋势;同一类土壤中随着由东到西的经 度变化,铊有逐渐降低的规律。铊的分布也表现在 求,但无论哪种方法都必须经预富集分离。而离子交 换法是土壤样品中铊分析常用的富集分离方法。如 用酸分解后,通过Dowexlx8阴离子交换柱富集洗 脱后测定,检出限0.04 la,g/g[3 。 地域上的差异,总的趋势是南高北低。江西土壤铊 较相邻各省明显偏高,居全国最高值。 随着工业化以及一系列富铊矿床的开发利用, 铊已成为潜在的土壤污染元素。以黔西南为例,铊 污染及铊中毒主要发生于汞铊矿区和卡林型金矿 区范围内 ],其土壤中铊的含量在28.3-60.5mg/kg 范围内,平均为43.2 mg/'kg。铊在土壤中具有明显的 累积特征,如辽宁省,从1943—1993年的50年问 ], 地表以下80cm泛滥平原沉积物土壤中铊的分布状 况,铊的平均含量由1943年的0.65mg/kg(范围0.30- 0.85 mg/kg)左右,上升到1993年的0.77 mg/kg(范 3矿物岩石中铊的分布及分析 测定方法 3.1矿物岩石中铊的分布 迄今为止,自然界已经发现了40多种铊的独立 矿物,主要为硫化物和少量硒化物。中国已经发现了 9种铊的独立矿物,分别为红铊矿、褐铊矿、斜硫砷汞 铊矿、硫铁铊矿、硫砷铊矿、硫砷铊铅矿、铊黄铁矿和 辉铁铊矿,还有一种是2001年刚刚发现的铊的硫酸 盐矿物——铊明矾 ]。在自然界中,由于铊的亲石 性,铊常常存在于明矾石、黄钾铁矾等之中。作为亲 围0.6 1.0mg/kg),某些地区已遭受到铊的轻度污 染。这表明,人类活动是铊污染的主要来源。而辽宁 硫元素,铊主要以微量元素形式进入方铅矿、黄铁 矿、闪锌矿、黄铜矿、辰砂、雌黄、雄黄和硫酸盐酸类 省又是煤炭资源比较丰富的省区,因此地域上的差 异还可能与煤的开采和利用有关。 土壤中铊对陆生生物有直接影响,研究结果显 示 ],在铊浓度为1-10mg/kg干重的土壤中,微生物 矿物中。新的研究资料表明∞],所有黄铁矿中均含 铊,且条带状黄铁矿高于块状黄铁矿,达6.6 g/g,块 状黄铁矿含铊量达2-5 g/g,杂样中含铊量高达98 g。铊呈高度分散状态赋存于黄铁矿中,尚未发 现独立矿物,工业利用困难较大。 不同类型岩浆岩中铊的含量表现为自超基性岩 向酸性岩和较小程度上向碱性岩增加的趋势 ],超 基性岩中铊的平均含量为0.10mg/kg,基性、中性、 酸性、碱性岩分别为0.27、0.83、1.6、1.50 mg/kg,而 的结构就会受到破坏。非污染土壤生长的植物每公 斤干重含铊0.01 ̄0.3 mg,而在使用富铊黄铁矿的水 泥厂附近生长的植物中铊含量则会高达100—1 000 mg/kg干重。土壤中的铊对人体同样会产生危害,有 资料表明 ],80%以上的癌症是环境因素引起的,土 壤环境中的铊元素是其中重要环境因素之一。土壤 中的铊通过食物链进入人体,在人体中得到富集, 导致食道癌、肺癌、大肠癌等多种疾病,人类的健康 受到极大威胁。因此不少学者对遭受污染的土壤进 行了净化实验研究。铊与土壤pH值呈明显的负相 关,与土壤有机质含量呈明显的正相关。风化淋滤 花岗杂岩体中,由闪长岩、花岗闪长岩及花岗岩、浅 色花岗岩到脉状结晶岩,铊的平均含量由0.7、1.3、 2.5到4.7 mg/kg,表现出向晚期相聚集的倾向。沉积 岩中某些粘土质岩石中铊的含量较高;还原条件下 有H S存在时形成的黑色页岩更富铊,可达0.9 mg/ kg,并可能呈TL,S形式重新沉淀下来。在沉积的锰矿 维普资讯 http://www.cqvip.com 第21卷第10期 李德先等:环境介质中铊的分布及其分析测试方法 685 石中,也有较高含量的铊;煤中硫化物相所含铊比 煤本身为高,其他在钾盐矿床和铝土矿中通常存在 有n mg/kg的铊或更低。变质岩中铊的含量从0.03~ 2.2mg/kg不等,资料表明,铊很广泛地分布在热液 成因的变质绢云母中,有时含量高达10mg/kg,可以 作为对黄铁矿矿床的补充找矿标志。 对帕米尔高原和天山南部地区侵入岩的最新 研究资料表明 ],该区侵入岩中铊含量平均为1 mg/ ,似花岗岩中含量变化范围为0.8~1.0mg/kg,花岗 岩中含量为1.0~1.3mg/kg,淡色花岗岩中平均含量 为1.4mg/kg,很少超过1.8 mg/kg。帕米尔高原的稀 有金属似花岗岩中铊含量可达3.6mg/kg,而在天山 类似的岩体中铊含量可达8~9 mg/kg。 铊在方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、黄铜矿、辰砂、雄 黄、雌黄和硫酸盐类矿物中以微量元素形式存在, 因其含量不高,工业利用较困难,所以矿山资源开 发过程中铊等毒害元素就被排放进入尾砂中,尾砂 就成了一种严重的环境污染源,其中铊含量比矿石 中的平均值要高。硫铁矿燃烧后,铊大部分保存在 炉渣和炉灰中。实验表明 ],铊在炉灰中得到了进一 步富集,富集程度可达10% ̄40%。此外,铊在汞矿和 金矿中也有富集,研究表明【4 ,某汞铊矿矿床矿化围 岩含铊1.0~8.5 mg/kg,汞铊矿石中铊含量为81.9~ 786 mg/kg,平均为474.23 mg/kg。金矿矿化围岩含铊 量4.80mg/kg,金矿石中铊含量为109.53mg/kg。随 着该区汞铊矿和金矿资源的开发和利用,含铊矿石 从深部进入表生地球化学环境,改变了铊的原生地 球化学状态。硫铁矿焙烧过程的排渣废水中的ICP 分析结果显示【柏],炉底渣排水中铊的平均浓度为 4.52 P,g/g,飞灰排水中铊平均浓度为37.86 P,g/g,飞 灰中可溶性铊的含量明显高于炉底渣。故炉灰对环 境的危害程度大大高于炉渣。由此证明,利用硫铁 矿制造硫酸对环境产生的污染效应将大于含铊硫 铁矿开采过程中对环境的污染效应。 3.2矿石中铊的分析测定方法 岩矿中铊的测定除了前述方法之外,ICP-AES 和化学光谱法也常被采用。叶树德等 采用3%硝酸 浸泡矿样,用有机溶剂(如乙醇、甲醇等)消除基体 溶液粘度干扰的原子发射光谱法进行测定。方金 东、武少华等 j用ICP—AES方法分别测定了岩石 和碘化铯晶体中的微量铊。孙爱芹等 用泡塑吸附 铊后,以发射光谱法测定,检出限为3ng。 4生物样品中铊的分布及分析 测定方法 4.1 生物样品中铊的分布 由于铊在地壳中的高度分散性,趋于背景值,而 局部高铊区的分布范围狭窄,因此植物中铊的含量 一般较低。浓度为1 mg/L的铊会使植物中毒。生长在 矿区的各种植物由于摄取了水和土壤中的铊,各部 分器官蓄积有不同含量的铊。南华砷铊矿区植物中 铊含量 变化在0.211~14.277 mg/kg之间,滥木厂汞 铊矿区蔬菜中铊含量变化在0.01~3.50mg/kg之间。 分析表明,植物中铊含量的高低不仅与植物种类有 关,还与生长植物的土壤中铊含量高低有关(呈正相 关)。植物本身各部位含铊量也各不相同,叶中铊含 量明显高于块茎和果实中的含量,同一种植物生长 期长的比生长期短的含铊量高,同一种树木的老枝 比新枝含铊量高。对黔西南铊中毒区蔬菜中铊含量 分析表明 ],蔬菜中铊含量尤以莲花白最高,可以高 达41.71 mg/kg(干重),其次是土豆、辣椒、大白菜 等。对该区农作物中铊含量的分析表明,当土壤中铊 含量超过100 mg/kg时,小麦则表现出麦穗稀少、产 量减少等症状。铊对水生生物也有很大影响 ],淡水 藻类的铊接触水平达到100 ̄g/Lflp可发生急性毒性 作用;大的水生植物在接触28天8 剂量的铊后 生长减慢。水蚤铊的48/]x时LC50为2 200 ̄g/L,也 有报道其24/]x时LC50是1 10 g/L。淡水鱼类96/]x时 接触铊的LC50为860 ̄132 000 g/L。海洋无脊椎动 物96/]x时接触铊的LC50为2 100 g/L,而海洋鱼类 则为209 L ̄24mg/L。现有资料显示铊对水生生 物有害,但这种毒性作用只局限于邻近诸如金属采 矿、冶炼作业和水泥厂等污染源的水域内。 采集灶矾土汞铊矿床赋矿层生长的3种多年生 野生植物进行分析 ],铊的平均含量为51.624 g/ ,范围为11.747~305.658 ̄g/kg。铊在野生植物中 含量高低除与元素地球化学性质有关外,明显取决 于生长植物的岩石(土壤)中元素含量的高低。在生 长野生植物的各种粉砂岩和泥质粉砂岩中铊平均含 量为33.575mg/kg,范围为1.3 ̄126mg/kg,富集系数 为78.14,为地壳丰度值的40多倍。对野生草本植物、 灌木、乔木的研究发现【勰l,铊含量最高为乔木,范围 为140.0~435 ̄g/kg,其次是灌木,为125~183 ̄g/kg, 而野生草本植物最低,为28.7~43.6 ̄g/kg。 维普资讯 http://www.cqvip.com 686 地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA 2002年 4.2生物中铊的分析测定方法 度和风险大小尚不确定;超过500 g/L的暴露则会 生物样品中铊的测定方法与前面所提到的大 致相同,只是在样品的处理方面要复杂一些。如干 草的样品处理 ,首先将样品在瓷器皿中炭化,然后 放入冷的马弗炉中,慢慢升温至450℃,直至草灰变 成灰色,然后分别加入1 mL 5M的硝酸,再将瓷器放 入250 ̄(2的马弗炉中,逐渐加热 ̄lJ450 ̄C。这个过程要 反复3~4次,直到草灰变成白色。白色草灰用1 n1L浓 盐酸、0.5 mL浓硫酸和10 mL水的混合物溶解。 出现临床铊中毒表现。对滥木厂铊矿区长期引用被 污染水的村民的尿液测定发现[53l,重铊汞病患者尿 液中铊高达1 220 ̄2 660 g/t,为生活饮用水标准的 1 220 ̄2660倍。而近年来改用标准引用水后,尿液中 铊含量明显降低。显然,尿液中铊含量的高低也与摄 取食物,特别是饮用水中铊含量的高低有直接关系。 铊中毒除了在尿液中有一定表现外,在头发、指 (趾)甲中也有一定的蓄积性。对滥木厂铊矿区村民 头发、指(趾)甲的分析表明,重患者头发中铊含量为 8.43 1 ̄g/kg,范围为6.099~12.235 ̄g/kg,指(趾)甲 5人体中铊的分布及分析测定方法 5.1人体中铊的分布 中为13.92 ̄g/kg,范围为2.9703~32.235 IXg/kg,为健 康人的10倍。 5.2人体中铊含量的测定方法 铊可由食物链、皮肤接触、漂尘烟雾进入人体, 通过呼吸道、消化道和皮肤吸收入血后,分布于全 身的组织器官,易透过血脑屏障。所以铊的工作场 所最高容许量为0.1 mg/m ,接触这些物质时应将皮 肤加以保护,工业废水中不容许有铊。 正常人体中铊含量极微(表1) ],铊的成人致死 量 是6~40mg/kg,平均10~15 mg/kg体重。因此国 由于铊的高毒性,只需极微的用量就可引起急 性铊中毒,因而准确测定人体中痕量铊,在职业病防 治、法医学和临床医学中均有重要意义。人体是否受 到铊的毒害可通过下述方法得到快速识别。将尿液 经溴水处理 ],再加入浓盐酸和罗丹明B、苯等有机 溶剂,用力振荡,静置片刻显色,以纯苯作空白对照, 内外发生的铊中毒事件屡见不鲜。贵州省兴仁县回 龙村,自20世纪60年代以来已发现有400余人中毒, 数十人严重失明,6人死亡。 铊是人体内非必需元素,每日可经饮食摄入约 2 Ixg ,随新鲜蔬菜和水果摄入和经呼吸道吸收是 铊进入人体内的主要途径,成人每人每日铊排泄量 约1Ixg。燃煤发电厂、水泥厂及金属冶炼厂等排放的 在紫外光下观察,若苯层呈橙黄色荧光反应,则说明 有铊存在。样品的定量分析则要借助仪器进行精确 测定,如发样的测定,首先发样要经过浓硝酸、高氯 酸高压消化4小时之后,用阳极溶出伏安法测定其含 量l5 ,或用MIBK萃取 ],有机相在空气一乙炔火焰 AAS法测定铊的浓度。 总之,铊的环境污染与人类活动密切相关。矿石 开采过程中造成含铊矿渣的大量堆积,经风化、淋滤 废气是铊污染的重要来源。矿石冶炼废渣中的铊化 合物溶解于水,污染饮用水源,可引起生活性铊中 毒。可见,人们通过空气、水、食物等多种途径受到 低浓度铊的长期的慢性毒作用。因此,铊污染的健 康危害问题应引起人们的高度重视。 铊的尿中排泄量与中毒症状出现之间存在一 定的关系 ]。尿铊浓度是一种比较可靠的暴露指标。 非铊污染地区,人尿铊浓度平均为(0.42±0.09) g/L, 作用而进入水体、土壤,经生物富集进人人体,危害 健康。而煤和石油的燃烧又可引起空气中铊浓度升 高,吸收后可导致铊在体内的积累。而铊多是硫化物 冶炼过程中作为副产品回收的,在副产品生产及产 品利用过程中,铊污染又可能进一步扩散。就黄铁矿 而言,一般硫酸厂的炉渣均用作水泥的原料,含铊矿 尿浓度小于5 g/L的铊暴露未必能对人类健康产生 有害影响,对于尿铊浓度上升在5 ̄500 g/L范围之 渣对水泥厂的环境是巨大的隐患,对广大居民的健 康潜在巨大的威胁。尤其在经济发达、人口密集的城 市和地区,一旦中毒出现,其危害巨大,治理难度和 内的铊暴露而言,其对人类健康有害影响的严重程 表I 正常人体中有关部位铊含量 Table l Thallium content in related parts of a normal human body 维普资讯 http://www.cqvip.com 第21卷第10期 李德先等:环境介质中铊的分布及其分析测试方法 687 经济损失不可估量。 中国铊研究目前主要涉及铊矿物、铊矿床和环 境地球化学及某些病理研究。国外也多局限在这些 范围内:由于受限于对铊的环境效应的认识以及铊 的分析测试方法,铊的表生地球化学行为的研究仍 存在着很大的局限性。目前,对于铊在表生环境中 的富集机理、迁移转化规律、致毒途径和效应等的 认识还处在初级阶段:因此,研究铊在环境和生命 介质,如土壤、水体、大气、植物、动物和人体各组织 器官中的存在形式以及在岩石、土壤、水、大气、动 植物和人体过程中的形态数量变化和迁移转化特 征,对从根本上预防和控制铊污染具有重要理论和 实际意义 可喜的是,铊所造成的环境效应和生态效应已 日益引起人们的重视,在1995年的国际第三届环境 地球化学讨论会和1997年的第四届环境地球化学讨 论会上,矿山固体废弃物的环境地球化学效应已成 为会议的主题。在中国,对含铊固体废弃物的环境 学研究已成为一个活跃的领域。相信在不远的将 来,中国的铊污染问题必将得到解决。 参考文献: :I:George Kazantzis.Thallium the environment and health effects Jl]Environmental Geochemistry and Health,2000,22:275~ 280 :2]王夔生命科学中的微量元素[M].北京:中国计量出版社, 199l 3 胡永生编译,孙f内审校铊对人体健康及环境影响的评价lJ] 国外医学,医学地理分册,1999,20(4):153 ̄156. 4]毛麒瑞.有毒的金属元素铊_J].化工之友,1996,4:12~I3. :5:张兴茂云南南华砷铊矿床的矿床和环境地球化学lJ].矿物岩 石地球化学通报,1998,17(1):44 ̄45. :6 肖唐付,洪业汤,郑宝山,等.黔西南Au—As—Hg—T1矿化区毒害 金属元素的水地球化学[J].地球化学,2000,29(6):571~577 :7:艾 ,汤志勇,金泽祥.流动注射在线萃取一火焰原于吸收法测 定化探样品中痕量铊_J].分析化学,1997,25(8):988 8 Santosh V Vartak,Vijay M Shinde.An extraction study of gal— lium.indium and thallium using TPHSO as an extractant[J] Talanta.1998,45:925-930. 9 刘兴芝,李洪图.硫代磷酸酯萃取铊(I)的研究[J].应用化学, 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