六價鉻對人體急性與慢性危害探究

謝文強

（六盤水市環境監測站貴州六盤水553001）

六價鉻對人體急性與慢性危害探究

謝文強

（六盤水市環境監測站貴州六盤水553001）

六價鉻是鉻的一種存在形式，對人體的危害極大，必須在工業生產過程中科學處理工業廢物，控制鉻的排放標準。本文通過對六價鉻的介紹，應用實驗的方法探究了六價鉻對健康的危害，提出了測試和處理方法。

六價鉻；健康危害；探究

近年來，頻繁出現的環境鉻污染事件引起了人們的廣泛關注，六價鉻化合物現已被世界癌癥協會確認為重要的致癌物質。暴露于空氣中的六價鉻經人體吸收后會導致多種疾病，同時動物和人類的肺癌和胃癌發病率提高。水源中含有的六價鉻經消化道吸收或者經皮膚接觸后，也會引發嚴重的疾病。

1　六價鉻概述

自然界中的鉻包含金屬鉻、三價鉻和六價鉻。其中金屬鉻是一種鐵灰固體，具有較高的熔點，廣泛應用于剛才和合金的制作過程中，鉻金屬在自然狀態下不存在，需要從鉻礦中提煉得到。在工業生產過程中，三價鉻在有氧環境中加熱到一定溫度后將會被氧化成六價鉻，六價鉻也被證實對職業健康危害最大。

經過化學分析后發現，六價鉻是一種吸入性和吞入性致毒物，皮膚接觸后可能導致過敏或者皮膚癌，也可能導致遺傳性基因受損，對環境的危害周期較長。同時，六價鉻很容易被人體吸收，可以經過消化道、呼吸道和皮膚黏膜進入人體。近年來有報道稱吸入空氣中的不同濃度的鉻酸酐會引發不同程度的沙啞和鼻粘膜萎縮，嚴重時導致鼻中隔穿孔、支氣管擴張，經過消化道進入人體后將引發嘔吐和腹瀉等，如果長期在六價鉻環境下工作，患癌幾率將大大提高。

相關實驗證明，應用大劑量的六價鉻喂養小鼠，將影響小鼠的繁殖能力，超過10ppm的六價鉻將會對水生物造成嚴重的危害，另外，動物喝下含六價鉻的水，會損傷多種組織和器官[1]。

統計資料表明，有超過100種行業的工人與六價鉻接觸，不同的六價鉻化合物存在于皮革制造、紡織品生產、印染工藝和鍍鉻工藝中，也存在多種會排放鉻的生產過程，例如燃油和燃煤、焊接工藝、煉鋼工藝、涂料制造等。職業接觸六價鉻化合物的結果非常嚴重，吸入2μg/m3的六價鉻就會導致打噴嚏或者鼻粘膜受損，實際工業生產過程中的六價鉻濃度遠遠高于此。例如在鍍鉻車間中，六價鉻的濃度一般在10μg/m3～30μg/m3。

紐約大學醫學環境中心在一項研究中指出，經過口腔攝入的六價鉻會有大約10%被人體吸收，這些六價鉻在人體停留的時間長達五年。動物實驗結果表明，口服六價鉻4～8周后，小鼠肝臟、腎臟、脾臟、肌肉和血液中都含有大量的六價鉻，對機體組織形成較大的危害。

2　六價鉻對健康造成的危害探究

為了提高結論的科學性和真實性，本研究應用實驗的方法論證了六價鉻對健康造成的危害。

2.1消化道腫瘤

研究過程中將500只健康小鼠分成5組，每組雌雄各50只，通過引用水攝入0mg/L、14.3mg/L、57.3mg/L、172mg/L、516mg/L的二水重鉻酸鈉，持續時間7～10周。以小腸腫瘤為例，雄性和雌性小鼠不同部位癌癥和腺瘤發病率升高，其中包括十二指腸、空腸和回腸，小鼠腺上皮增殖，黏膜增厚，表現出板塊癥狀，進入內管腔，癌細胞主要存在粘膜層。服用一定量的二水重鉻酸鈉后，小鼠灶性上皮增生，彌漫性上皮增生在小鼠十二指腸中的發病率升高。

2.2骨骼系統影響

小鼠攝入不同劑量的六價鉻化合物后，觀察下頜生長狀況和牙齒的生長狀況。試驗結果表明，在10d后，實驗組小鼠體質變輕，尾巴的長度發育不良，小鼠的下頜圣戰較慢，同時牙齒的生長受阻，表明六價鉻會影響骨骼的生長。

2.3組織細胞受損

通過對小鼠血液的研究發現，細胞體積和血紅蛋白的濃度會受到鉻攝入量的影響，六價鉻攝入越多，血紅蛋白的濃度降低，紅細胞濃度增加，小鼠也會表現出一定程度的貧血癥狀。將血液涂片在顯微鏡下觀察，異形紅細胞數量較多，紅細胞中血紅蛋白減少，六價鉻對紅細胞的傷害增大。

2.4肝臟和腎臟影響

研究過程中測定成年小鼠組織中的鉻含量和排泄物中的鉻含量，一部分六價鉻在小鼠體內被還原成三價鉻，六價鉻在組織不同組織中的濃度仍較高，一部分六價鉻并沒有被胃腸道還原，會隨著血液循環廣泛分布在小鼠體內，小鼠肝臟、腎臟和胃腺中的六價鉻含量較高。其中在肝臟組織中，表現出組織退化和中央血管壞死的現象，同時腎小管上皮細胞和腎小管壞死。

2.5過敏性哮喘

六價鉻微粒將引發小鼠內在中性粒細胞的炎性，之后借助卵清蛋白誘發小鼠的哮喘模型，實驗組小鼠分別給予卵清蛋白、鉻酸鋅、卵清蛋白+鉻酸鋅，測量過敏反應的相關參數。綜合分析后發現六價鉻微粒將加重哮喘。

3　六價鉻的測試和處理

六價鉻對健康的危害極大，因此需要工業生產過程嚴格測定含量，應用科學的方法處理廢物。

3.1測試

以電化學生產為例，六價鉻在生產中被作為鉻酸，同時也會被應用于色素的著色劑和冷卻水循環系統中，例如吸熱泵浦、工業冷凍庫和工業防腐劑等。在電鍍生產過程中，六價鉻一般應用于后期的鈍化處理，提高產品的抗腐蝕性和耐久性。

以ISO170752012為測試標準，以皮革生產過程為例，在國際標準規定下測定溶液中六價鉻(Cr6+)，可以檢測出皮革中3mg/kg的六價鉻含量。在測定聚合物和電子材料產品中六價鉻含量的過程中，應用堿性消解程序從樣品中有效提取出六價鉻，針對水溶性和非水溶性樣品，堿性溶液的效果好于酸性溶液。堿性提取液有利于六價鉻還原為三價鉻，在實際應用中，可以選擇0.28 mol/lNa2CO3溶液和0.5 mol/lNaOH溶液混合物，樣品與溶液混合后，溫度保持在90℃，在該環境下消解約3h。在反應過程中，六價鉻被還原為三價鉻，之后可以應用比色計和分光光度計測定反應后絡合物溶液的含量[2]。

該方法應用的重點是科學制備提取液，在該過程中，精確稱量出2.5g樣品置于錐形瓶中，加入MgCl2約400mg，1.0 mol/L磷酸鹽緩沖溶液0.5mL，密封后在90℃環境下震蕩消解3h，冷去至室溫后過濾，同時做出相應空白樣品對照。之后將所得的濾液應用5mol/L的硝酸溶液調整pH值，將pH值控制在7.5±0.5。將溶液轉移到150mL的容量瓶中精確定容，定容后的提取液如果有顏色，必須以水煮法去除。

3.2處理

在實際生產過程中一般應用生物材料吸收法處理六價鉻，應用的非活體生物材料可以快速與金屬離子結合，實現貴金屬的回收和金屬富集，可以從水體中去除重金屬離子。

生物吸附方法是重金屬污染處理過程中的重要技術，與蒸發、沉淀和離子交換等方法相比，可以在低濃度狀態下金屬吸附量較小，對鈣鎂離子的吸附量小，處理效率較高，實際應用中pH值和溫度條件十分廣泛，投資小，運行過程中管理和維護費用低，可以有效回收貴金屬。

應用生物吸附方法可以對工業污染進行控制和修復，具有廣闊的應用前景。重金屬含量在100mg/L以下的水體，應用生物吸附方法具有較大的技術優勢，處理過程十分簡便，應用的原材料為工業廢棄物和自然接種廣泛存在的生物藻類，可以有效去除重金屬離子。

4　結語

在工業生產過程中，產生的大量六價鉻會對人體造成較大的危害，需要應用科學的手段處理六價鉻。本文結合對六價鉻的介紹，從生物研究方面探究了六價鉻對健康造成的為，提出了六價鉻的測定和處理方法，可以為相關工業生產提供理論研究依據。

[1]代立波,周從章,原思國,等.弱堿性離子交換纖維對六價鉻吸附性能的研究[J].高校化學工程學報,2012,26(4):67.

[2]葉瑛,楊帥杰,鄭麗波,等.幾種層狀化合物對六價鉻吸附性能的對比與討論[J].無機材料學報,2014,19(6):137.