汞的危害、预防及处理(11页).doc
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1、-汞的危害和预防中文名:汞相对分子质量:200.59外文名:mercury化学品类别:无机物-金属单质别名:水银管制类型:不管制化学式:Hg储存:密封阴凉通风处保存汞是一种有毒的银白色一价和二价,它是常温下唯一的,游离存在于自然界并存在于、甘汞及其他几种矿中。常常用焙烧辰砂和冷凝汞蒸气的方法制取汞,它主要用于科学仪器(电学仪器、控制设备、气压计)及汞锅炉、汞泵及汞气灯中 mercuryHg。俗称“”。一、简介汞(mercury,Hg),一种,通常是银白色液体,俗称“”。在各种金属中,汞的熔点是最低的,只有-38.87,也是唯一在常温下呈液态并易流动的金属,质感犹如果冻。物质类别:单质,物理特性
2、:凝固点-38.87,沸点356.7,13.595 g/cm3,蒸气比重6.9。它的来源于拉丁文,原意是“液态银”。 1、制造有关金属汞的生产很多,例如的开采与汞的冶炼,尤其是土法火式炼汞,对、土壤、水质都有污染,用热汞法生产危害更大。2、用途校验和维修汞温度计、,制造汞温度计、流量仪、液面计、控制仪、气压表、汞整流器等,制造荧光灯、紫外光灯、电影放映灯、X线球管等;中作为生产汞化合物的原料,或作为如电解用汞阴极制造、等;以汞齐方式提取金银等以及、馏金等;口腔科以银汞齐填补;钚反应堆的冷却剂,等等。汞的无机化合物如(Hg(NO3)2)、升汞(HgCl2)、甘汞(Hg2Cl2)、(HgBr2)、
3、(HgAsO4)、硫化汞(HgS)、(HgSO4)、(HgO)、(Hg(CN)2)等,用于汞化合物的合成,或作为催化剂、颜料、等;有的还作为药物,口服、过量吸入其及皮肤涂抹时均可引起中毒。此外,雷汞(Hg(ONC)2.1/2H2O)用于制造等。 3、元素描述汞是在正常大气压力的常温下唯一以液态存在的金属,为银白色,熔点-38.87,356.6,13.59克/立方厘米。内聚力很强,在空气中稳定,蒸气有,能溶解许多金属。溶于和热,但与稀硫酸、碱都不起作用。为+1和+2。汞是七种的,具有强烈的亲硫性和亲铜性,即在常态下,很容易与硫和铜的化合并生成,因此在实验室通常会用去处理撒漏的水银。4、元素来源自
4、然界中主要有矿(HgS),也有少量的。常用辰砂矿加少许碳在空气中加热而制得。 5、元素用途汞用于制造科学测量仪器(如福廷气压计、温度计等)、药物、催化剂、汞蒸气灯、雷汞等。汞的用途较广,在总的用量中,金属汞的占30%,化合物状态的汞约占70%。冶金工业常用汞齐法(汞能溶解其它金属形成汞齐)提取金、银和铊等金属。化学工业用汞作阴极以电解食盐制取烧碱和氯气。汞是制造汞弧整流器、水银、新型与、浓硝酸溶液混合加热制成的。汞的一些化合物在医药上有消毒、利尿和镇痛作用,汞是良好的牙科材料。在中医学上,汞用作治疗恶疮、疥癣药物的原料。汞可用作精密铸造的铸模和原子反应堆的冷却剂以及镉基的组元等。由于其密度非常
5、大,利用汞第一个测出了的准确数值。 元素辅助资料:汞在中分布量最小,被认为是,但是人们很早就发现了水银。天然的硫化汞又称为朱砂,由于具有鲜红的色泽,因而很早就被人们用作红色颜料。根据殷虚出土的上涂有,可以证明中国在有史以前就使用了天然的硫化汞。 水银灯泡二、特性汞性能差,而性能较佳,通常作为电学测量标准(国际上1的定义为:273.15和100k时,横截面积为1mm,长度为100.630cm质量为14.4521g的水银柱的电阻时1欧姆。汞容易与大部分普通金属形成,包括和,但不包括。这些合金统称(或)。 汞具有恒定的,其金属活跃性低于和,且不能从溶液中置换出。一般汞化合物的是+1或+2,+3价的汞
6、化物很少有。商业上有关汞的交易,通常以一“”(flask)的容量作单位,约重34.5。汞有七种稳定的同位素。同位素()衰变能量:MeV 衰变产物:194Hg 人造 444年 0.040 194Au196Hg 0.15 % 稳定 198Hg 9.97 % 稳定 199Hg 16.87 % 稳定 200Hg 23.1 % 稳定 201Hg 13.18 % 稳定 202Hg 29.86 % 稳定 204Hg 6.87 % 稳定 203Hg 人造 46.612天 其他的半衰均小于一天。汞很易蒸发到空气中引起危害,因为:1在0时已蒸发,气温愈高,蒸发愈快愈多;每增加10蒸发速度约增加1.21.5倍,空气
7、流动时蒸发更多。2汞不溶于水,可通过表面的水封层蒸发到空气中。3粘度小而流动性大,很易碎成小汞珠,无孔不入地留存于工作台、地面等处的缝隙中,既难清除,又使表面面积增加而大量蒸发,形成二次污染源。4地面、工作台、墙壁及天花板等的表面都吸附汞蒸气,有时,汞作业车间移作它用,仍残留有汞危害的问题。工人衣着及皮肤上的污染可带到家庭中引起危害。三、环境中汞的含量汞在自然界中普遍存在,一般动物植物中都含有微量的汞,因此我们的食物中,都有微量的汞存在,可以通过排泄、毛发等代谢,不影响健康。 同时,伴随着工业的发展,汞的用途越来越广,生产量急剧增加,从而使大量的汞随着人类活动而进入环境。主要包括:施用含汞农药
8、和含汞污泥肥料;汞矿的开采、冶炼;含汞废水灌溉;城市垃圾、废物焚烧等等。人类活动造成水体汞污染,主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。据第一财经日报综合报道,专家介绍,汞被联合国环境规划署列为全球性污染物,是除了温室气体外唯一一种对全球范围产生影响的化学物质。1、自然界汞含量随着自然的演化,环境的各个因素中都可能含有汞,形成汞的天然本底。汞的本底对判断环境中的汞污染程度很有意义。地壳中汞的平均丰度为0.08ppm,土壤中为0.030.3ppm,大气中为0.11.0ppt。汞在大气中呈蒸汽态,因而雨水中也有汞,平均浓度为0.2ppb(1ppb
9、为1ppm的千分之一)。水中汞的本底浓度,内陆地下水为0.1ppb,海水为0.03一2ppb,泉水可达80ppb以上,湖水、河水一般不超过0.1ppb。 2、植物中汞含量 不同植物对汞的吸收累积不同,如美国大多数植物含汞量为0.010.20mg/kg,广州市几种植物含汞量为0.034-0.188mg/kg,不同植物差异很大。通常,谷物作物的土壤汞绝大部分(大于95%)积累于根,少部分(小于5%)进入茎与叶,进入籽粒则更少;蔬菜作物,特别是叶菜类,大约有17%在叶中,约8%贮存于茎部,约75%存在于根中。因此,土壤汞通过谷物向人体输送的汞甚微,但通过蔬菜向人体输送的汞可达植物总汞的25%以上。其
10、中,粮食作物中含汞量为稻谷高梁玉米小麦,蔬菜作物则为根菜叶菜果菜。可见,同种植物不同品种之间也有差异。四、常温下呈液态原因原子中,电子在核的一旁飞快地运动。在核电荷数很大的原子即重原子中,强大的核电荷役使内层电子快到堪与光速相比,相对论效应影响随即而生。不过,由于原子、分子的主要由价电子决定,以致直到1970 年之前人们还普遍认为相对论纯属于物理界的事,同化学没什么关系。70 年代末,出现了超级计算机,含相对论效应的顿作劲疾发展。从此相对论同化学之间的直接联系得以洞识,人们的看法也为之一改。本文所介绍的一些研究结果旨在表明:相对论效应对重原子以及含重原子的分子、的化学、性质具有实质影响。相对论
11、效应源自重原子内层电子的运动速度。当内层s 电子的运动速度达到堪与光速相比的程度时,根据Einstein 相对论公式,电子的质量会相应增加并引起内层电子轨道收缩。例如:金的1s 电子的运动速度达到了光速的65%。相对论效应造成1s 轨道的收缩同时致使外层的6s 轨道也发生收缩并趋于稳定。正是由于6s 轨道的收缩及稳定化使得金的5d 同6s 之间的能带间隙变狭到仅为214eV ,而银的4d 同5s 的能带间隙却高达315eV。于是,金在可见光范围内吸收蓝光,闪烁出黄灿灿的金色。这迥异于一般金属的金黄色正是相对论效应造成6s 轨道收缩从而对金的颜色起了重要影响的反映。表现出相对论效应影响的另一例子
12、是汞的状态。作为金属的汞在常温下却离奇地以液态存在。 上述的相对论收缩效应理论能为这一不寻常的现象提供解释。与金相仿,汞的6s 轨道在收缩的同时并趋于稳定化导致了一种称之为“惰性对”效应:汞的6s2 壳层在成键过程中呈现惰性。可以看到汞的6s26p激发能远远超过镉和锌的相应激发能。按照一般周期规律 能量间隔(n s2) 1S- (n s1np 1) 1P 应随主量子数增加而减小。所以,由锌到镉能量间隔变小原在预料之中。然而由镉到汞该能量间隔一反而陡然增加。 这里可以再次看到正是相对论收缩效应致使全满的6s2 壳层安然稳定,于是汞的6s26p 能量间隔骤增。只要得不到所需的激发能,具有惰性6s2
13、 壳层的汞原子之间就无法形成强键。基态Hg2 仅靠相互维系,所以金属汞在常温下呈液态。五、汞的危害含汞物质标识汞为银白色的,常温中即有蒸发。汞是电池、采矿等行业常用的重金属之一,汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体(皮肤完好时短暂接触不会中毒)。汞的毒性是积累的,需要很长时间才能表现出来。食物链对于汞有极强的富集能力,鱼和浮游植物对汞的富集倍数为1000,淡水无脊椎动物为100000,海洋动物为200000。侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。水银血压计是临床汞污染主要来源,台式血压计每支含汞70克左右,正常挥发每台46克/年,棒式体温计每支含汞量约为1.0g/支,经常发生玻璃
14、管碎裂、垫片破损、阀门未关、操作压力过高、体温计破碎等意外泄露,三甲医院每年充汞量约为35公斤/年。一支体温计打碎汞全部蒸发可使15m23m高的室内浓度达到 22.2mg/m3 (国标标准要求小于0.01mg/m3) ,人在汞浓度1.28.5mg/m3的环境中,会引起汞中毒。1、汞中毒(mercurypoisoning)以慢性为多见,主要发生在生产活动中,长期吸入汞蒸气和汞化合物粉尘所致。以精神-神经异常、齿龈炎、震颤为主要症状,有时还会产生幻觉。大剂量汞蒸气吸入或汞化合物摄入即发生急性汞中毒。对汞过敏者,即使局部涂沫汞油基质制剂,亦可发生中毒。接触汞机会较多的有汞矿开采,汞合金冶炼,金和银提
15、取,汞整流器,以及真空泵、照明灯、仪表、温度计、补牙汞合金、雷汞、颜料、制药、冷却剂和防原子辐射材料等的生产工人。有机汞化合物以往主要用作农业,但毒性大,中国已不再生产和使用。实际上受到汞化学形态的影响,人们主要受无机汞(元素汞Hg,二价汞Hg2+等)和有机汞(甲基汞等)的影响。无机汞对身体健康的危害有限,在过去,人们和无机汞接触很多,基本危害有限,对于无机汞,普通人主要通过补牙、服用一些中药、使用高汞含量的化妆品和香皂等接触。此外,还有一些从事专业生产或者使用汞及其化合物的职业人群,如汞矿开采冶炼、氯碱车间、混汞法炼金的金矿、温度计厂、一些金属冶炼车间的工人及牙科医生等。无机汞进入体内的主要
16、途径是呼吸、口腔摄取和皮肤吸收。呼吸是汞蒸气暴露的最重要途径,80%左右的吸入汞蒸气可以透过肺泡进入血液。食物中的无机汞大约有7%通过口腔摄取而被吸收。通过皮肤吸收的汞蒸气是通过呼吸吸收的1%左右,但是使用一些高无机汞含量的美白护肤品也可以造成汞吸收和积累。对于甲机汞,主要影响的是一些长期接触汞作业的人群。比如牙医,其体内的甲基汞含量是不接触者的5倍。其次,因甲基汞化合物主要用作农药杀菌剂,所以主要从事类似职业的人群体内含量较多。甲机汞易被皮肤、呼吸道接触并吸收,积累;同时,大量吸入或误食是导致甲基汞含量增加的主要原因;此外,甲基汞易透过胎盘从母体转移给胎儿。水银是常温下惟一呈液态的金属,含有
17、它的用品一旦被打碎,水银就会蒸发。而且,它的吸附性特别好。水银蒸气易被墙壁和衣物等吸附,成为不断污染空气的源头。虽然少量吸入它不会对身体造成太大的危害,但长期大量吸入,则会造成汞中毒。汞中毒分急性和慢性两种:有腹痛、腹泻、等症状;慢性中毒主要表现为口腔发炎、和精神失常等。在我们的日常生活中,有不少用品与水银有关。比如,各类荧光灯中都含有水银;一些暖水瓶为了减少热辐射,外壁涂有水银;早期的背面涂有水银;电脑显示器等电子产品中也含有一定量的水银;氧化汞还被用作电池的阳极,如果长时间不使用,电池里所含的酸、碱等腐蚀性物质就会破坏外壁,导致汞泄漏提醒大家,如果不小心弄破了以上物品,处理时一定要小心,不
18、要和其他垃圾混在一起倾倒。否则,水银会进入水体、土壤中,通过食物链,最终会危害到人类健康。2、汞对皮肤危害汞能减少皮肤的生成,同时汞离子原料价格低廉,这些优点使它经常进入化妆品行列,以“帮助”我们实现快速、。但汞是有毒的,虽然可以在一周、甚至更短的时间内淡化皮肤上的斑点,长期使用则会引起接触性皮炎,出现红斑丘疹,并有可能融成一片,甚至形成水疱,愈后反而使面部色素加深。3、汞对孕妇的危害汞进入孕妇体内之后,可以破坏胎儿的中枢神经系统,造成宝宝的认知能力低下,有人认为每年受汞影响的儿童约有六万名。食品和药物管理局提出的警告主要是针对孕妇的,但这也提醒了母亲和幼儿注意不要过多食用含汞过多的鱼类。每周
19、平均吃鱼量不要超340克就不用担心汞的摄入量超标。六、人体汞含量承受能力微量的汞在人体内不致引起危害,可经尿、粪和汗液等途径排出体外。如数量过多,即可损害人体健康。汞和汞盐都是危险的有毒物质,严重的汞盐中毒可以破坏人体内脏的机能,常常表现为呕吐现象,牙床肿胀,发生齿龈炎症,心脏机能衰退(脉搏减弱,体温降低,昏晕),HgCL2的致死剂量为0.3g。 汞毒可分为金属汞、无机汞和有机汞三种。金属汞和无机汞损伤肝脏和肾脏,但一般不在身体内长时间停留而形成积累性中毒。有机汞如Hg(CH3)2等不仅毒性高,能伤害大脑,而且比较稳定,在人体内停留的半寿命长达70天之久,所以即使剂量很少也可累积致毒。大多数汞
20、化合物在污泥中微生物的作用下就可转化成Hg(CH3)2。有机汞摄入体内后98%被吸收,不易排出,可随血液分布到各组织器官而逐渐累积(主要是脑组织和肝脏)。 汞可以进入人体毛发,普通人发汞含量平均在2.5ug/g左右。据估计,如成人发中汞含量达50ug/g或红细胞为0.4ug/g时,即可发生中毒并出现神经和精神症状。因此毛发中汞含量也可作为判断环境污染程度的一项指标。 慢性汞中毒初期缺乏明显症状,主要为中枢神经机能障碍,表现为神经衰弱症。急性中毒主要发生于短期内吸入高浓度汞蒸气之后,接触浓度大约在1-3mg/m3的含汞气,数小时即可发病。 为了防止汞中毒事件发生,我国根据中华人民共和国环境保护法
21、所制定的生活饮用水和农田灌溉水的水质标准,都规定汞含量不得超过0001 mg/L。七、汞中毒的发病机理汞蒸气较易透过肺泡壁含脂质的,与血液中的脂质结合,很快分布到全身各组织。汞在和其它组织中被氧化成Hg2+,并与蛋白质结合而蓄积,很难再被释放。金属汞在胃肠道几乎不吸收,仅约摄食量的万分之一,汞盐在的吸收量约10%。汞主要由尿和粪中排出,、乳汁、汗液亦有少量排泄,肺部呼出甚微。体内汞元素半寿期为60天,汞盐约40天,在初4天内排泄量较多。汞离子易与巯基结合,使与巯基有关的色素氧化酶、酸激酶、等失去活性。汞还与氨基、羧基、磷酰基结合而影响功能基团的活性。由于这些酶和功能基团的活性受影响,阻碍了细胞
22、生物活性和正常代谢,最终导致细胞变性和坏死。近年来,发现汞对,以肾近曲小管上皮细胞为主。汞还可引起免疫功能紊乱,产生自身抗体,发生或肾小球肾炎。八、汞中毒的临床表现1、急性汞中毒主要由口服升汞等汞化合物引起。患者在服后数分钟到数十分钟即引起急性腐蚀性口腔炎和胃肠炎。患者诉口腔和咽喉灼痛,并有恶心、呕吐、腹痛,继有腹泻。呕吐物和粪便常有血性粘液和脱落的坏死组织。患者常可伴有周围循环衰竭和胃肠道穿孔。在34天后(严重的可在24小时内)可发生急性肾功能衰竭。同时可有损害。吸入高浓度汞蒸气可引起发热、化学性气管和肺炎,出现呼吸衰竭,亦可发生急性肾功能衰竭。皮肤接触汞及其化合物可引起接触性皮炎,具有变态
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