简述镉的来源与形态

镉是作为副产品从锌矿石或硫镉矿中提炼出来的。形态：银白色有光泽的金属。

熔点320.9℃，沸点765℃，密度8650 kg/m³;。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽，加热时表面形成棕色的氧化物层，若加热至沸点以上，则会产生氧化镉烟雾。高温下镉与卤素反应激烈，形成卤化镉。

也可与硫直接化合，生成硫化镉。镉可溶于酸，但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小，它们溶于酸，但不溶于碱。镉可形成多种配离子，如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。

扩展资料

环境工程领域中的镉绝大多数淡水的含镉量低于1微克/升，海水中镉的平均溶度为0.15微克/升。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。

环境监测中测定镉的方法有：原子荧光光谱法、原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法等。

镉的化合物曾广泛用于制造(黄色)颜料、塑料稳定剂、(电视映像管)荧光粉、杀虫剂、杀菌剂、油漆等。

用于电镀等。镉氧化电位高，故可用作铁、钢、铜之保护膜，广用于电镀防腐上，但因其毒性大，这项用途有减缩趋势。

参考资料来源：百度百科-镉

镉是相对稀有的重金属元素，是典型的分散元素，地壳中的丰度仅为O．2 mg／kg，平均含量为 O．5mg/kg，主要以硫化物的形式存在于铜、铅、锌等有色金属矿藏中，我国约95％的土壤(表层)镉背景值为0．017～O．333mg／kg。然而，人类活动可使镉以各种途径进入士壤，而镉迁移转化的最大特点是不能或不易被生物体分解转化后排出体外，不易随水移动，只能沿食物链逐级往上传递，在生物体内浓缩放大，当累积到较高含量时就会对生物体产生毒性效应，从而危害健康，影响其正常发育和代谢平衡。

镉的环境污染问题自上世纪20年代就已开始出现，但直到60年代日本的富山县神通川流域出现了"骨痛病"之后，有关镉污染及其生物有效性问题才真正得以引起全世界的关注。近年来，国内外科学家对镉污染及其生物有效性问题进行了深人广泛的研究，尤其是在土壤镉污染及其生物有效性机理方面取得了重要进展。为此笔者总结了土壤中镉污染来源、赋存状态及其生物有效性、对人体及生物健康危害等的研究情况，分析了土壤镉污染生物修复的研究动态，并提出了今后的研究方向，以期推动土壤系统中镉污染元素的化学反应和转化、镉污染在土壤环境中的行为和危害等方面的研究，为预测土壤环境镉污染的可能性和程度及其所应采取的积极保护措施和修复技术提供理论基础。

1土壤镉及镉污染

未污染土壤中的镉主要来源于成土母质。土壤镉的含量一般为O．01—2mg／kg，我国土壤的背景值平均为O．097mg／kg，略低于日本和英国。土壤镉污染的主要来源是采矿、冶炼、电镀及基础化工行业的废水、废气和废渣；施用含镉的化肥、农药以及农用污泥也是土壤镉污染的重要来源。另外，人类对环境的破坏导致的一系列相关问题，如山体滑坡引起天然水的镉污染等。研究发现，若源水镉的含量达0．57～3．88mg／L，下游水体、鱼类、土壤、农作物就易受到严重污染H]，从而危害人类健康。

2土壤镉的存在形态及其生物有效性

土壤中镉的形态是其所处环境化学物理状态的反映，与土壤中的其他物质结合而以一定的形态存在，其迁移与传输就是在一定的形态下进行的。土壤中镉的存在形态很多，大致可分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。镉进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应，形成不同的化学形态，从而表现出不同的活性。络合态和离子态的水溶性镉能为作物所吸收，对生物危害大，而非水溶性镉不易迁移和难以被植物吸收，但随条件的改变，二者可互相转化。在旱地中，镉多以难溶性碳酸镉(CdC03)、磷酸镉[Cd3(P04)2]和氢氧化镉[Cd(OH)2]的形态存在，而在水田中，则多以硫化镉(CdS)的形态存在。

土壤中镉的存在形态还可分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机态和残余态5种。不同母质的土壤，其镉的化学形态不同，大多数石灰性土壤中的镉形态以碳酸盐结合态占主导地位，且碳酸盐结合态>硫化物残渣态>有机结合态>交换态>吸附态，而红壤、棕壤中占绝对优势的是可交换态，铁锰氧化态和有机态含量很少，碳酸盐态和残留态含量居中。一般随着土壤总镉含量的增加，其残余态镉含量减少，可交换态镉含量上升，从而相对地增加了其毒性。另外，土壤pH值、Eh、CEC、质地、可溶性有机质和腐殖质等都会影响到镉在土壤中的溶解度和移动性，本质是影响镉在土壤中的化学形态，即镉在土壤中的缔合方式。譬如，土壤偏酸性时，镉溶解度增高，在土壤中易于迁移；土壤处于氧化条件下(稻田排水期及旱田)，镉则易转变成可溶态而被植物吸收。

镉在黏土层内的迁移过程中，可生成难溶性的沉淀物质，阻碍液体的渗透，导致其渗透系数大幅度降低。镉在土水体系中的迁移速率是一快反应过程，土壤对镉的吸附量随土水系统中的pH值变化而变化，其吸附量可分为低吸量区、中等吸量区、强吸量和沉淀区等3个区域。在中等吸量区镉吸附量与pH值呈正相关，pH值=6以下被吸附的镉中生物有效态镉量随pH值的升高而增加，pH值=6以上被吸附的镉中生物有效态镉量随pH值升高而降低。石灰导致镉毒性降低的主要原因是pH值>7．5时镉主要以黏土矿物和氧化物结合态及残留态形式存在，施用石灰后，土壤交换态和松结有机态镉的含量降低，碳酸盐结合态、紧结有机态和残留态镉的含量提高，交换态和松结有机态镉是土壤中活性镉和植株吸收镉的主要来源。

土壤类型变化显著影响镉与有机物之间的交互作用过程。土壤有机物如柠檬酸、EDTA的存在明显降低了镉在黄棕壤和青黑土上的吸附，同时镉解吸率较小，有机物的存在增加了土壤中镉的相对非饱和吸附位点，而在红壤上有机物的存在对镉的影响则随介质的pH值改变而发生显著变化。酸性条件下，有机物的存在增加镉在红壤上的吸附，但随pH值的增加，土壤对镉的吸附逐步减少。陈建斌和高山等IA3．!的研究也发现，添加稻草和紫云英在分蘖期可减少潮土交换态镉，提高有机质结合态和氧化锰结合态