铜是一种分布很广的微量元素,地壳中铜的平均丰度为55ppm。在自然界中,铜主要 以硫化物矿和氧化物矿形式存在,分布很广。铜是生命所必需的微量元素,参与酶催化功 能,也是人体血液、肝脏和脑组织等铜蛋白的组成部分,成人每日的需要量估计为20mg, 但过量的铜对人和动、植物都有害。 铜的化合物以一价或二价状态存在。 在天然水中, 溶解的铜量随 pH 值的升高而降低。 pH值6~8时,溶解度为50~500 μg/L。 pH值小于7时,以碱式碳酸铜( Cu2(OH)2CO3)的溶解 度为最大;pH值大于7时,以氧化铜(CuO)的溶 为最大,此时,溶 的形态以Cu2+, CuOH+为主:pH值升高至8时,则Cu(CO3)22-逐渐增多。水体中固体物质对铜的吸附,可使 溶解铜减少,而某些络合配位体的存在,则可使溶 增多。世界各地天然水样品铜含量 实测的结果是:淡水平均含铜3μg/L,海水平均含铜0.25μg/L。 在冶炼、金属加工、机器制造、有机合成及其他工业的废水中都含有铜,其中以金属 加工、电镀工厂所排废水含铜量最高,每升废水含铜几十至几百毫克。这种废水排入水体, 会影响水的质量。
水中铜含量达0.01 mg/L时, 对水体自净有明显的抑制作用; 超过3.0mg/L, 会产生异味;超过15mg/L,就无法饮用。若用含铜废水灌溉农田,铜在土壤和农作物中累 积,会造成农作物特别是水稻和大麦生长不良,并会污染粮食籽粒。灌溉水中硫酸铜对水 稻危害的临界浓度为0.6mg/L。 铜对水生生物的毒性很大, 有人认为铜对鱼类毒性浓度始于 0.002mg/L,但一般认为水体含铜0.01 mg/L对鱼类是安全的。在一些小河中,曾发生铜污 染引起水生生物的急性中毒事件;在海岸和港湾地区,曾发生铜污染引起牡蜗肉变绿的事 件。 目前测定水样中铜的方法主要有:火焰原子吸收分光光度法,因其迅速、干扰少,适 合分析废水和受污染的水。分析清洁水可选用萃取或离子交换浓缩火焰原子吸收分光光度 法,也可选用石墨炉原子吸收分光光度法。但后一种方法基体干扰比较复杂,要注意干扰 的检验和校正。没有原子吸收分光光度计的单位可选用二乙氨基二硫 酸钠萃取光度 法、新亚铜灵萃取光度法、阳极溶出伏安法或示波极谱法。等离子发射光谱法是简便、快 速、干扰少、准确度高的新方法,但仪器比较昂贵。 在光度法测量中,新亚铜灵(2,9-二甲基-1,10-菲啰琳)是测定铜的高特效显色剂。
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