第五节 钒污染

第五节 钒污染

钒在地壳中的平均丰度为1.35×10-4,高于铜、铅、锌、钴等常见元素。基性岩含钒约(2.0~2.5)×10-4,沉积岩含钒约(2.0~13)×10-5。钒是一种很分散的元素,高含量的矿物很少。钒在冶金工业中用作炼制合金钢的组分,在化学工业中作为制备催化剂的原料。

矿物燃料中普遍含钒。世界各地硬煤含钒约1.9×10-5(灰份含1.26×10-4),褐煤约1.0×10-5(灰份含6.3×10-5)。石油中含钒量因产地而异,如沙特阿拉伯原油为(1.8~8.0)×10-5;伊拉克原油为(6.0~90)×10-6;伊朗原油为(3.6~11.4)×10-5

一般低硫原油比高硫原油的钒含量高。估计全世界每年由自然界进入大气中的钒约37000吨,其中来自岩石与土壤灰尘的约27000吨,来自火山飞灰约10000吨,来自海盐的约12吨。矿物燃料燃烧时向大气排放的钒,烧石油远大于烧煤。如果按每年全世界耗油20亿吨计,假定石油中的钒有一半进入大气,仅此一项就达20000吨。

因此大气中的钒主要来自石油燃烧。大气中的钒有很强的催化二氧化硫向硫酸根离子转化的能力,是酸雨形成的关键性物质之一。

现今世界各地大气中的钒含量相差很大,欧洲为0.005~0.092微克/立方米;北美为0.001~2微克/立方米;日本为0.18微克/立方米;南极为0.0000015微克/立方米。

现今,即使在含钒量最高的地区,钒也没有组成对居民健康的威胁。但是,在接触钒的工人中却有发生慢性钒中毒的事例。国外在锅炉清扫工人中也曾发生多起钒中毒事件。钒的毒性随其化合价的增高而增强。有人测定燃烧石油时排入大气的灰分中的钒化合物,发现V2O5占3.2%,(VO)2SO4·3H2O占2.1%。

钒的氧化态主要有+2、+3、+4、+5,其中+4及+5较稳定。在水中钒总是以带负电荷的聚合含氧阴离子存在。天然水含钒量很低,淡水为0.01~20微克/升,中值为0.5微克/升;海水为0.9~2.5微克/升;温泉水1.6~9.8微克/升;酸性泉水为51~250微克/升。