空气质量知识

元素周期表上的铬
元素周期表上的铬
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什么是六价铬?

奥斯卡获奖影片中扮演主角的唯一元素。 点击了解详情。

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金属元素铬(Cr)是一种无色无味的金属元素,天然存在于岩石、植物、泥土、火山尘、人类和动物中。铬这种形式是由于沉积物受到侵蚀而自然存在于环境中。

六价铬因电影《永不妥协》中的致癌物质而被大众熟知。

铬-6(六价铬)是由工业过程生产的化合物形式。 这种重金属被认为是一种人类致癌物,与一系列健康问题有关,可通过吸入,误食和皮肤直接接触等方式被触及。1 

工业污染是六价铬排放的源头,通常由于废弃物泄漏,储存不当或处理不当等原因排放到环境中。它易溶于水,也可渗入水源。2

它也在电影《永不妥协》中被广为人知。电影的结局是太平洋瓦斯与电力公司(PG&E)赔偿3.33亿美元。电影中, PG&E被发现向加利福尼亚州欣克利附近的未开垦的池塘倾倒了大约3.7亿加仑被铬污染的废水,污染了地下水。3

六价铬是用来干什么的?

六价铬被广泛应用于不锈钢的生产、焊接和火焰切割,涂覆或去除含有铬酸锌或铬酸铅等铬酸盐的涂层等相关行业。4 在电影《永不妥协》的案例中,PG&E将其用作添加剂,以帮助冷却塔防锈。

在电影《永不妥协》的案例中,PG&E将其用作添加剂,以帮助冷却塔防锈。

金属铬用于制造钢和其他合金。混凝土和其他水泥产品中通常含有铬产品,一些颜料和染料也是如此。

三价铬或六价铬形式的铬化合物用于:

  • 镀铬
  • 制造染料和颜料
  • 保存皮革和木材
  • 处理冷却塔的水
  • 钻井泥浆、纺织品、复印机墨粉5 

饮用水中的六价铬

大多数情况下,公众会因受污染的地下水而被暴露于六价铬中。

在美国50个州中,六价铬仍在污染至少2亿美国人的饮用水。

在《永不妥协》的案例中,PG&E使用未经开垦的池塘储存含有六价铬的水,毒素渗入居民使用的地下水中。在美国50个州中,六价铬仍在污染至少2亿美国人的饮用水。

研究表明,即使铬含量极低的饮用水都与癌症有关。6然而,目前美国联邦法规没有规定自来水中所允许的六价铬含量。

目前美国联邦法规没有规定自来水中所允许的六价铬含量。

加利福尼亚州环境健康危害评估办公室的研究人员设定了一个“公共卫生目标”,即自来水中六价铬的浓度为十亿分之(ppb)0.02。7 科学家认为,人一生饮用水量中,0.02 ppb的浓度构成的危险可以忽略不计。6在经过业界和供水公司的积极游说后,州立监管机构采用了公共卫生目标500倍的法定限量。7这是美国无论是州立还是联邦级别唯一可强制执行的饮用水标准。8

被六价铬污染的空气

六价铬的公众接触除了发生于饮用水中,还发生于空气中。例如,当监管机构追踪空气中不安全、浓度提高的六价铬时,一家完成金属的航空航天供应商被强制在其源金属加工工厂减少排放量。9

人们会通过香烟烟雾、职业接触,生活在受环境影响的地区或饮用受污染的地下水而暴露于空气中的六价铬。空气中的六价铬可导致肺癌和其他癌症(即使在低暴露浓度下也是如此)。它会严重刺激眼睛、鼻子、喉咙和皮肤,也会引起皮疹、流鼻涕、鼻子流血、打喷嚏、咳嗽、瘙痒和烧灼感。

美国职业安全与健康管理局(OSHA)设定了一个8小时的时间加权平均值(TWA)暴露限值,即每立方米空气中含5微克(μg)六价铬(5μg/m³)。美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)建议对所有1μg/m³的六价铬化合物施加一个10小时的TWA暴露限值。10

工作场所中的六价铬

工人接触六价铬最常见的方式是吸入。11

美国职业安全与健康管理局(OSHA)对工作场所空气中的六价铬设定了严格的限值。据估计,美国每年接触六价铬的工人人数超过558,000人,欧盟为786,000人12,加拿大为83,000人。13

工作场所的接触主要发生在以下几个方面:

  • 对不锈钢和其他含铬金属进行焊接和其他“热加工”
  • 使用颜料、喷漆和涂料
  • 操作镀铬槽

六价铬影响欧盟数百万工人,是每年300多例肺癌死亡的根本原因。欧洲的化学品注册、评估、许可和限制(REACH)于2017年9月通过了禁止使用六价铬的法规。然而,欧盟委员会正在考虑取消禁令,以防止使用六价铬的公司迁往中国。14

雇主如何保护工人免受六价铬暴露的影响

美国OSHA的要求因州而异。比如,俄勒冈州要求雇主遵守以下标准:

  • 将工作场所八小时时间加权平均值六价铬暴露限制在每立方米空气中5微克或更少。
  • 如果初始监测显示工作人员暴露在行动水平或以上(每立方米空气2.5微克算作一个8小时的时间加权平均值),则至少每六个月进行一次个人空气监测。
  • 可能有皮肤或眼睛接触时,请提供适当的个人防护服和设备。
  • 实施良好的个人卫生和内务管理措施,以防止六价铬暴露。
  • 禁止员工轮换,以符合所允许的暴露限值。
  • 按照标准规定提供呼吸防护。15

特别重要的是,雇主应提供所需的保护设备,同时工人在使用此类设备时要经过适当的培训并遵从安全操作规范。

如何保护自己免受六价铬的伤害

您可以保护自己免于接触饮用水中六价铬的方法包括:

  1. 测试您的水。大多数商业自助家用测试工具不提供六价铬测试。最好的办法是致电专业人员进行实验室测试。
  2. 如果您居住在美国,您可以在ewg.org/tapwater/上搜索您的邮政编码,从而了解您当地的饮用水质量。
  3. 六价铬可通过包括反渗透装置在内的认证产品从水中滤出。请访问ewg.org/tapwater/water-filter-guide.php 以获取合格过滤器的清单。

为保护自己免受空气中的六价铬暴露,您可以采取的措施包括:

  1. 源头控制: 如果您进行任何金属切割、焊接或铜焊,减少源头的空气污染物是您的第一道防线。一定要戴上强大的半面或全面式供气面罩。
  2. 通风: 自然通风有帮助,但对于这种性质的颗粒物,建议采用机械通风。点这里了解四种类别的机械通风。在含有较多六价铬的区域,没有空气清洁的通风可能会增加暴露风险。如果您所在的地区六价铬浓度较高,请使用带通风的空气净化器。
  3. 空气净化:六价铬不需要气相过滤,因为它属于细和超细颗粒物。大多数IQAir系统和滤芯都能很好地过滤细和超细颗粒物。请使用Help Me Choose tool(链接无效)或联系一名商业应用工程师来为您特定的需求出方案报价。

知道空气和水中六价铬对健康的危害可能会令人担忧。但您可以放心,通过相关知识和准备,您能尽一切努力保证您和您家人的安全。

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文章资源

[1] U.S. Environmental Protection Agency. (2017). Chromium Compounds.
https://epa.gov/sites/production/files/2016-09/documents/chromium-compounds.pdf

[2] U.S. Environmental Protection Agency. (2017). Chromium in Drinking Water. 
https://epa.gov/dwstandardsregulations/chromium-drinking-water 

[3] Esquivel, P. (2015). 15 years after 'Erin Brockovich,' town still fearful of polluted water. 
https://www.latimes.com/local/california/la-me-hinkley-20150413-story.html

[4] Occupational Safety and Health Administration (OSHA). (2013). Hexavalent Chromium. 
https://www.osha.gov/SLTC/hexavalentchromium/

[5] U.S. Environmental Protection Agency. (2017). Chromium Compounds.
https://epa.gov/sites/production/files/2016-09/documents/chromium-compounds.pdf

[6] Environmental Working Group. (2016). ‘Erin Brockovich’ Carcinogen in Tap Water of More Than 200 Americans.
https://ewg.org/research/chromium-six-found-in-us-tap-water

[7] California EPA. (2014). Chromium-6 Drinking Water MCL. https://waterboards.ca.gov/drinking_water/certlic/drinkingwater/Chromium6.shtml

[8] Environmental Working Group. (2016).
https://ewg.org/research/chromium-six-found-in-us-tap-water

[9] Uranga, R. (2017). Long Beach company ordered to reduce hexavalent chromium emissions.
https://presstelegram.com/2017/08/24/long-beach-company-ordered-to-reduce-hexavalent-chromium-emissions

[10] OSHA. (2013). Hexavalent Chromium. 
https://www.osha.gov/SLTC/hexavalentchromium/

[11] Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). (2013). Chromium Toxicity: Who Is at Risk of Exposure to Chromium?
https://www.atsdr.cdc.gov/csem/csem.asp?csem=10&po=7

[12] Heederik, D. et al. (2017). SCOEL/REC/386 Chromium VI compounds. 
https://publications.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/75d27056-893f-11e7-b5c6-01aa75ed71a1/language-en

[13] Proctor, D.M. (2015). Inhalation cancer risk assessment of hexavalent chromium based on updated mortality for Painesville chromate production workers. 
DOI: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26669850https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26669850

[14] Chemicals Technology. (2018). Banned Chromium VI likely to get regulatory approval in Europe.
https://www.chemicals-technology.com/news/chromium-vi-regulatory-approval-europe/

[15] Oregon OSHA. (n.d.) Hexavalent Chromium Fact Sheet.
https://osha.oregon.gov/OSHAPubs/factsheets/fs20.pdf

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