鉈污染源

鉈在水、土壤、礦物岩石、生物及人體等環境介質中的自然分布均較低，但礦山資源的開發利用等人為因素造成鉈對環境的嚴重污染，引起一系列鉈環境污染問題，如水體和土壤鉈的污染、人畜慢性鉈中毒等，鉈已經成為土壤中一個潛在的污染元素。

鉈的主要用途

鉈及其化合物在自然界中主要存在於鋅鹽、熱鐵礦或硫礦中，採礦業和冶金、提煉行業常接觸。鉈是用途廣泛的工業原料，主要用於製造光電管、合金、低溫溫度計、顏料、染料、煙花等。含鉈合金多具有特殊性質，是生產耐蝕容器、低溫溫度計、超導材料的原料。

鉈化合物有數十種，常見的有：硫酸鉈、硝酸鉈、醋酸鉈、碳酸鉈、磷酸鉈、氧化鉈、氯化鉈、溴化鉈、碘化鉈、甲酸鉈、乙酸鉈等。硫酸鉈可製造殺蟲劑和殺鼠劑、分析試劑；醋酸鉈可用於製備脫髮劑，曾用於脫髮治療頭癬；溴化鉈和碘化鉈是製造紅外線濾色玻璃的原料；一些鉈化合物對紅外線敏感，是光電子工業重要原料；鉈的化合物還可做有機合成的催化劑。

我國鉈的主要污染物來源

鉈在水、土壤、礦物岩石、生物及人體等環境介質中的自然分布均較低，但礦山資源的開發利用等人為因素造成鉈對環境的嚴重污染，引起一系列鉈環境污染問題，如水體和土壤鉈的污染、人畜慢性鉈中毒等，鉈已經成為土壤中一個潛在的污染元素。鉈是一種典型劇毒元素，鉈及其化合物對生物和人體有毒，而且對哺乳動物的毒性遠大於Hg、Pb、As等，曾有多起職業性鉈中毒及環境污染造成的鉈中毒事件報導，近年來土壤中鉈污染開始得到重視。已有研究表明雲浮硫鐵礦在開發利用過程中鉈進入環境的現象十分嚴重，鉈將成為未來環境中的“化學定時炸彈”，具有很大的環境隱患。

環境遷移、擴散和轉化

遷移、擴散

鉈是一個相對富集在某些硫化物礦床和矽酸鹽礦床中的高度分散的稀有重金屬元素。在含鉈礦產資源的開發利用過程中，由於鉈資源的單一利用，大量進入環境，其污染水體、空氣、土壤和植物，並由食物鏈進入生物和人體，逐步積累，可能引發人類群體慢性鉈中毒事件。含鉈黃鐵礦在開採過程中，鉈經過粉塵、礦石淋濾、濕法選礦等工序擴散進入空氣、土壤和水體。在硫酸生產焙燒過程中，礦石中鉈通過氣態揮發進入大氣，或經過酸洗或水洗工序進入水體。爐塵和爐渣也可能由粉塵和氣溶膠形式遷移進入大氣，在環境中通過雨水淋濾釋放進入土壤和水體，造成大面積的環境鉈污染。

土壤中鉈的存在形態主要有水溶態、矽酸鹽結合態、硫化物結合態和有機質結合態。水溶態的鉈在土壤溶液中以Tl⁺、Tl³⁺和以[TlCl_4]^–等鹵素配合物及以硫化物形式存在，水溶態的鉈可直接被植物吸收，易被淋溶入土壤深層或隨淋溶液遷移；硫化物結合態的鉈易氧化分解，釋放出可交換性鉈並發生遷移；而矽酸鹽結合態的鉈被嵌在SiO₄四面體層晶格中，通常不能移動。但在酸度、溫度、氧化還原條件適宜時，非水溶態存在的鉈也會向深層土壤或地下水活化遷移。含鉈礦床周圍被污染的土壤中鉈的含量顯著升高，而使用含鉈化肥（主要是鉀肥）也會增加土壤中鉈含量。

鉈廣泛分布於各種自然水體中，但其含量普遍較低。鉈在不同地區水體中的含量差異較大。鉈在自然水體中存在兩種氧化狀態：Tl⁺和Tl³⁺。通常主要以Tl⁺形式存在。Tl⁺易隨地下水或地表水的流動而遷移到更遠的距離。但在較強的氧化環境中，Tl⁺能夠氧化成Tl³⁺形成Tl(OH)₃的沉澱，可以制約水環境中鉈的總含量。鉈在礦坑廢水和冶煉廢水中高度聚集，礦化區附近的河流湖泊中鉈的含量也具有高的異常值。礦化區廣泛存在的源於採礦活動而暴露於地表的尾礦和受人為擾動的礦區地下水是水環境中毒害金屬元素的最主要來源，尾礦及礦山廢物在地表風化淋濾作用下釋放出大量金屬（包括鉈）進入地表水體。

鉈的化合物多數具高揮發性，故鉈在冶煉過程中能以氣態形式在大氣中運移，鉈在焙燒時有60%～70%進入焙燒煙塵。Tl的沸點只有298℃，鉈氣態遷移的主要形式是TlF，其次是被硫黃細粒吸附，以氣溶膠形式遷移。在工作場所空氣中，鉈的凝聚和分解的氣溶膠濃度較高，易導致工人職業性鉈中毒。在一些煤礦和火力發電廠周圍的水體中鉈高度富集，推測鉈可能以氣態形式遷移進入水體。

轉化

污染物的轉化是指污染物在環境中經過物理、化學或生物的作用改變其存在形態或轉變為另外的不同物質的過程。污染物的轉化必然伴隨著它的遷移。污染物的轉化可分為物理轉化、化學轉化和生物化學轉化。物理轉化包括污染物的相變、滲透、吸附、放射性衰變等。化學轉化則以光化學反應、氧化還原反應及水解反應和絡合反應最為常見。生物化學轉化就是代謝反應。污染物的遷移轉化受其本身的物理化學性質和它所處的環境條件的影響，其遷移的速率、範圍和轉化的快慢、產物以及遷移轉化的主導形式等都會變化。鉈作為劇毒的重金屬稀有元素，在環境中的遷移、轉化和積累以及在人體中引起的病理表現和生理變化具有明顯的滯後效應，其潛在的危害和威脅遠比表觀影響嚴重得多。