第十一节　铜污染

第十一节　铜污染

铜在地壳中的平均丰度为5．5×10^－5。在自然界中，铜主要以硫化物矿与氧化物矿形式存在，分布很广。

铜是生命所必需的微量元素，但过量的铜对人与动植物都有害。世界铜的年迁移量为：岩石风化20万吨；河流输送11万吨；人工开采619万吨；矿物燃料燃烧过程中排放4600吨。对铜污染还缺乏系统的研究。

一、对大气的污染

在冶炼过程中，铜及其化合物的烟尘随烟道气进入大气，造成污染。1969年，美国统计各种工业向大气排放的铜为13680吨，其中铜矿石冶炼排出的约占64%，钢铁生产排出的约占20%。大气中铜的含量在欧洲为340毫微克/立方米；北美为280毫微克/立方米；南极为0．036毫微克/立方米。

二、对水体的污染

铜的化合物以一价或二价状态存在。在天然水中，溶解的铜量随pH值的升高而降低。pH值为6～8时，溶解度为50～500微克/升。pH值小于7时，以碱式碳酸铜［Cu₂（OH）₂CO₃］的溶解度为最大；pH值大于7时，以氧化铜（CuO）的溶解度为最大，此时，溶解铜的形态以Cu^2＋、［CuOH］^＋为主；pH值升高至8时，则逐渐增多。水体中固体物质对铜的吸附，可使溶解铜减少，而某些络合配位体的存在，则可使溶解铜增多。世界各地天然水样品铜含量实测的结果是：淡水平均含铜3微克/升，海水平均含铜0．25微克/升。

在冶炼、金属加工、机器制造、有机合成及其他工业的废水中都含有铜，其中以金属加工、电镀工厂所排废水含铜量最高，每升废水含铜几十至几百毫克。此种废水排入水体，会影响水的质量。水中铜含量达0．01毫克/升时，对水体自净有明显的抑制作用；超过3．0毫克/升，会产生异味；超过15毫克/升，就无法饮用。若用含铜废水灌溉农田，铜在土壤与农作物中累积，会造成农作物特别是水稻与大麦生长不良，并会污染粮食籽粒。灌溉水中硫酸铜对水稻危害的临界浓度为0．6毫克/升。铜对水生生物的毒性很大，有人认为铜对鱼类毒性浓度始于0．002毫克/升，但一般认为水体含铜0．01毫克/升对鱼类是安全的。在一些小河中，曾发生铜污染引起水生生物的急性中毒事件；在海岸与港湾地区，曾发生铜污染引起牡蛎肉变绿的事件。

三、对土壤的污染

土壤中正常含铜量为每千克2～200毫克。中国土壤含铜量是每千克3～300毫克，平均值为每千克22毫克。铜可在土壤中富集并被农作物吸收。在靠近铜冶炼厂附近的土壤，含有高浓度的铜。岩石风化与含铜废水灌溉均可使铜在土壤中积累并长期保留。原德意志联邦共和国一些铜冶炼厂附近，土壤含铜量为正常土壤的3～232倍。在铜污染的土壤生长的植物，含铜量为正常植物的33～50倍。

四、铜的标准含量

中国规定，工业废水中铜及其化合物最高容许排放浓度为1毫克/升（按铜计）；地面水最高容许浓度为0．1毫克/升；渔业用水为0．01毫克/升；生活饮用水的铜浓度不得超过1．0毫克/升。前苏联规定近岸海水铜的最高容许浓度为0．1毫克/升。美国规定灌溉水含铜容许浓度为0．2毫克/升；车间空气中含铜容许浓度为0．2毫克/立方米（8小时平均值）。