銅及其化合物污染的主要來源是銅鋅礦的開採和冶煉、金屬加工、機械製造、鋼鐵生產、塑膠電鍍銅化合物生產等產生的銅化合物。
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銅及其化合物的主要用途
在缺銅的土壤中施用銅肥,能顯著提高作物產量。例如,硫酸銅是常用的銅肥,可以用作基肥、種肥、追肥,還可用來處理種子。
銅及其化合物的主要污染物來源
銅及其化合物污染的主要來源是銅鋅礦的開採和冶煉、金屬加工、機械製造、鋼鐵生產、塑膠電鍍銅化合物生產等產生的銅化合物,其包括溴化(亞)銅、氫氧化銅,硫酸(亞)銅、碘化(亞)銅、碳酸銅、硝酸銅、硫化銅、氟化銅、硫化(亞)銅、氯化(亞)銅、醋酸銅、氧化銅鉀、磷酸銅、二水合氯化銅銨的廢物。
環境遷移、擴散和轉化
遷移、擴散
土壤中銅的存在形態可分為:(1)可溶性銅,約占土壤總銅量的1%;主要是可溶性銅鹽,如Cu(NO3)2·3H2O、CuCl2·2H2O、CuSO4·5H2O等;(2)代換性銅,被土壤有機、無機膠體所吸附,可被其他陽離子代換出來;(3)非代換性銅,指被有機質緊密吸附的銅和原生礦物、次生礦物中的銅,不能被中性鹽所代換;(4)難溶性銅,大多是不溶於水而溶於酸的鹽類,如CuO、Cu2O、Cu(OH)2、Cu(OH)+、CuCO3、Cu2S、Cu3(PO4)2·3H2O等。
土壤中腐殖質能與銅形成螯合物。土壤有機質及黏土礦物對銅離子有很強的吸附作用,吸附強弱與其含量及組成有關。黏土礦物及腐殖質吸附銅離子的強度為:腐殖質>蒙脫石>伊利石>高嶺石。我國幾種主要土壤對銅的吸附強度為:黑土>褐土>紅壤。
土壤pH值對銅的遷移及生物效應有較大的影響。游離銅與土壤pH值呈負相關;在酸性土壤中,銅易發生遷移,其生物效應也就較強。在靠近銅冶煉廠附近的土壤,含有高濃度的銅。德意志聯邦共和國一些銅冶煉廠附近,土壤含銅量為正常土壤的3~232倍。岩石風化和含銅廢水灌溉均可使銅在土壤中積累並長期保留。含銅廢水灌溉農田,使銅在土壤和農作物中累積,會造成農作物尤其是水稻和大麥生長不良,污染糧食。銅對水生生物的毒性很大。
銅是生物必需元素,廣泛地分布在一切植物中。生長在銅污染土壤中的植物,其體內會發生銅的累積。在銅污染的土壤生長的植物,含銅量為正常植物的33~50倍。植物中銅的累積與土壤中的總銅量無明顯的相關性,而與有效態銅的含量密切相關。有效態銅包括可溶性銅和土壤膠體吸附的代換性銅,土壤中有效態銅量受土壤pH值、有機質含量等的直接影響。不同植物對銅的吸收累積是有差異的,銅在同種植物不同部位的分布也是不一樣的。
轉化
隨水進入到土壤中的銅可被土壤吸持。土壤中的腐殖酸、富里酸含有羧基、酚基、羰基等含氧基團,能與銅形成螯合物而固定銅。
銅的化合物以一價或二價狀態存在。在天然水中,溶解的銅量隨pH值的升高而降低。pH值為6~8時,溶解度為50~500μg/L。pH值小於7時,以鹼式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]的溶解度為最大;pH值大於7時,以氧化銅(CuO)的溶解度為最大,此時,溶解銅的形態以Cu2+,CuOH+為主;pH值升高至8時,則CuCO3逐漸增多。水體中固體物質對銅的吸附,可使溶解銅減少,而某些絡合配位體的存在,則可使溶解銅增多。世界各地天然水樣品銅含量實測的結果是:淡水平均含銅3μg/L,海水平均含銅0.25μg/L。
銅及其化合物的粉體遇高溫、明火能燃燒。燃燒(分解)產物:氧化銅。