自然界中的各種礦物提供了我們生存所需的種種資源,在這些礦物中有一部分對我們來說是既是資源也是有毒有害的物質(zhì),如果使用不當會造成對我們的傷害,因此對一些常見的有毒有害礦物做個簡介也是件有意思的事
常見有毒有害礦物本人將之分為四類,第一類礦物無毒甚至是必須元素,但是在一些特殊條件下能夠給人帶來致命傷害,包括:鉀石鹽、金剛石、 石棉、石英;第二類礦物本身具有強烈毒性,包括:紅鉈礦、毒重石、膽礬、毒砂、雌黃、雄黃、砷華、砷化氫、辰砂、方鉛礦、光鹵石等;第三類礦物,含有有毒元素但本身一般無毒,主要是在冶煉和使用中可能會造成傷害,包括閃鋅礦、綠柱石、鉻鐵礦、重晶石、螢石、自然金;第四類礦物為放射性礦物。
本文介紹的礦物出了紅鉈礦和一些放射性礦物都是一些常見礦物,并且危害性較大,稀有礦物和一些生理毒性不大的礦物就不作介紹了。
第一類礦物 鉀石鹽、金剛石、 石棉、石英
鉀石鹽
化學成分為KCl,晶體屬等軸晶系的鹵化物。單晶體呈六面體,集合體常呈粒狀或塊狀。純凈的鉀石鹽無色透明,含雜質(zhì)時呈淺灰、淺藍、紅色等,玻璃光澤。三組立方體解理完全。摩氏硬度2,比重1.99。易溶于水。
鑒定特征:鉀石鹽和石鹽性質(zhì)極相似,但鉀鹽味苦咸且澀,火焰為紫色,而石鹽味咸,火焰為黃色。
KCl可以用于死刑、謀殺以及醫(yī)療事故。其主要機理是血鉀濃度可以影響心跳。
2001年6月11日,俄克拉荷馬市中心爆炸案犯人麥維吉于美國時間早上七時在印第安納州特勒荷特監(jiān)獄以注射毒液方式伏法。報道,行刑時先為麥克維注射靜脈麻醉藥,讓他失去意識,再為他注射一種肌肉松弛劑,讓肺部與橫膈膜麻痹而停止呼吸,最后再注射氯化鉀,停止心跳……。行刑過程如下:
1. Pre-injection 10cc antihistamine, one half hour prior to execution.
2. Pre-injection 8cc 2% Sodium Pentathol (5 grams/250 ml, Abbott Labs #6108-01) five minutes prior to transmittal of subject to death chamber.
3. Machine injection 15cc Sodium Pentathol 2% Solution (as above) delivered over a ten second time period.
4. One minute wait.
5. Machine injection 15cc Pancuronium Bromide (Pavulon, Organon Drug Co., 2ml/2mg/ml) over a ten second time period.
6. One minute wait.
7. Machine injection 15cc Potassium Chloride (KCl Injectable solution).
8. Two minute wait.
9. Execution over.
除此之外,氯化鉀謀殺和醫(yī)療事故在報道中也頗為常見。愛看推理小說的朋友一定對氯化鉀謀殺案不陌生。以上都是注射方式,口服大量氯化鉀也會造成心律失常,有過關(guān)于腎炎病人使用無鹽醬油(里面用氯化鉀代替氯化鈉)導致心律失常的報道
生理學上,當血鉀高于5.5 毫摩爾每升時 患者出現(xiàn)皮膚蒼白,四肢乏力,手足運動、感覺異常。當血鉀高于7毫摩爾每升時,患者四肢軀干出現(xiàn)麻木,甚至軟癱(先軀干后四肢),可引起呼吸困難或者窒息。高血鉀可致血管收縮,產(chǎn)生肌肉酸痛,皮膚蒼白等,但高血鉀的更大危害卻在于心血管的病變。血鉀異常時先出現(xiàn)心電圖變化(T波高而尖,Q-T時限縮短,QRS增寬,PR間期延長),血鉀升到7~8 毫摩爾每升時,由于心肌應激性下降,心率減慢,患者出現(xiàn)心律失常,如房室傳導阻滯,室性早搏,甚至心室顫動,舒張期心臟停搏。不過,高鉀血癥患者也可以無或很少癥狀而突發(fā)心臟驟停而死,在臨床實踐上,高血鉀是一個很危險的征象,容易導致心臟驟停。
鉀石鹽常與石膏等一起產(chǎn)于含鹽的沉積巖層和現(xiàn)代沉積盆地中。世界著名產(chǎn)地有俄羅斯的烏拉爾、白俄羅斯、加拿大的薩斯喀徹溫省、德國的馬格德堡和漢諾威、美國新墨西哥州的特拉華盆地等。中國青海省察爾汗鹽湖是中國儲量最大的鉀石鹽產(chǎn)地。
鉀石鹽絕大部分用于制造鉀肥,部分用于提取鉀和制造鉀的化合物。中國土壤普遍缺鉀,但又缺乏鉀礦,每年必須大量進口鉀肥,是中國急缺礦產(chǎn)的前幾位。2002年中國進口665萬噸氯化鉀(2001年為517萬噸)和30萬噸硫酸鉀(2001年為26萬噸),總計8.2億美元(2001年為6.5億美元)。
金剛石
金剛石的化學成分是純碳,但總是程度不同的含有各種雜質(zhì)和包裹體,N是金剛石中的一種重要雜質(zhì)。對物理化學性質(zhì)影響很大,是金剛石分類的基本依據(jù)。等軸晶系, 六八面體晶類,晶體形態(tài)多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。摩氏硬度為10,是自然界中最堅硬的物質(zhì),強金剛光澤.比重3.47至3.55,折光率2.42。純凈者無色透明,由于微量元素的混入而呈現(xiàn)不同顏色.性脆、透明,不怕強酸強堿的侵蝕。日光照射后 ,夜晚能發(fā)出淡青色磷光。X射線照射,發(fā)出天藍色熒光。具有疏水親油的特性。
金剛石具有疏水親油的特性,當人服食下金剛石粉末后,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死于胃出血。
石棉
可剝分為柔韌的細長纖維的硅酸鹽礦物的總稱,也是天然纖維狀礦物的集合體。按其成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu),通常分為蛇紋石石棉和角閃石石棉兩大類。蛇紋石石棉也稱溫石棉,是纖維蛇紋石的一個亞種;角閃石石棉包括直閃石石棉、藍石棉(又稱青石棉)、鐵石棉、透閃石石棉。此外,常將纖維狀水鎂石稱為水鎂石石棉,理論化學成分為Mg(OH)2,水鎂石不屬于硅酸鹽礦物,但常與蛇紋石石棉共生。
石棉本身并無毒害,在工業(yè)、建筑中具有廣泛的用途,但是上世紀六十年代確認細小的石棉纖維被吸入人體內(nèi),附著并沉積在肺部,可導致下列疾?。?/span> 肺癌 、間皮癌-胸膜或腹膜癌 、石棉沉著?。蚍蝺?nèi)組織纖維化而令肺部結(jié)疤(石棉肺)。是強烈的致癌物
與石棉有關(guān)的疾病癥狀,往往會有很長的潛伏期,可能在暴露于石棉大約10至40年才出現(xiàn)(肺癌一般15—20年、間皮瘤20—40年)。
一些舊住宅內(nèi)的天花板,管路的絕熱、隔音材料大多是石棉制品,當這些石棉材料被拆修、切割、重塑時,會有大量的細小的石棉纖維飄散在空氣中。一些建材、家裝材料如石棉水泥、乙烯基塑膠地板都能散發(fā)細小石棉纖維。
一般來講角閃石石棉的致癌性更為強烈。
我國四川西部的石棉縣以產(chǎn)石棉出名
石英
成分為SiO2的一系列礦物,常見者為三方晶系。呈帶尖頂?shù)牧街鶢罹w產(chǎn)出,柱面有橫紋。石英集合體通常呈粒狀、塊狀或晶簇、晶腺等。純凈的石英無色透明,玻璃光澤,貝殼狀斷口上具油脂光澤,無解理,摩氏硬度7,比重2.65。受壓或受熱能產(chǎn)生電效應。石英大約占地殼質(zhì)量的12.6%,是一種極常見的礦物。
石英本身無毒,但是吸入肺中會導致硅肺(silicosis),舊稱矽肺。是長期吸入大量含游離二氧化硅( SiO 2 )粉塵微粒所引起的以肺纖維化為主要病變的全身性疾病。
直徑大于5μm的硅塵難以進入肺泡,往往被阻滯于上呼吸道,即使進入氣管及支氣管也能通過纖毛粘液防御系統(tǒng)排出體外,而不致病。小于5μm,特別是1—2μm大小的硅粉塵微粒容易吸人肺泡,并進人肺泡間隔而致病。
機理:二氧化硅物理性能是非常穩(wěn)定的。吸人肺泡的粉塵被肺泡 巨噬細胞吞噬,這些粉塵對巨噬細胞有毒性作用,吞噬硅塵的巨噬細胞變性壞死,這些破壞 的巨噬細胞碎片及粉塵又被新的巨噬細胞吞噬。在這個吞噬——溶解破壞——又被吞噬過程 中,部分或大部分粉塵可進入肺間質(zhì)淋巴道吸收,進入肺門及后續(xù)淋巴結(jié)。還可以繼續(xù)引起巨噬細胞反應。硅肺病因明確,但發(fā)病機制尚不完全清楚,這是一個較為復雜的過程
硅肺發(fā)病較多的工種在礦山為鑿巖風鉆工、爆破工、運輸工、支柱工,在工廠為粉碎工、篩粉工、包裝工、拌料工、噴砂工等。硅肺早期無任何癥狀和異常體征,往往是在作硅肺X射線照片檢查時發(fā)現(xiàn),病變到了Ⅱ、Ⅲ期一般都有一些自覺癥狀;最常見的是氣短、胸悶、胸痛,咳嗽、咯痰隨感染加重而增加。較晚可出現(xiàn)肺氣腫體征。合并心力衰竭時,可見到一系列右心衰竭征象。
建國后,由于工作條件的改善,硅肺發(fā)病率大為降低。但80年代,隨著利潤最大化的追求、私人小礦山的開發(fā),發(fā)病率呈急劇上升趨勢。
較常接觸硅塵患者,離開有硅塵的環(huán)境后,硅肺病變還可以持續(xù)較長時間的進展,藥物治療也不甚滿意。較輕硅肺可維持正常勞動及生活。較嚴重硅肺最終可因肺功能不全和其他合并癥致死。
第二類礦物 紅鉈礦、毒重石、膽礬、毒砂、雌黃、雄黃、砷華、砷化氫、辰砂、方鉛礦、光鹵石
紅鉈礦
紅鉈礦 成分TlAsS2 ,單斜晶系,斜方柱晶類,顏色洋紅色,條痕暗桃紅色,半金屬光澤、金剛光澤,透明、半透明,三組解理,極完全至中等,具撓性,硬度2-2.5。比重5.53。
紅鉈礦是一種稀少罕見礦物,但是在我國貴州濫木廠富集成礦,構(gòu)成世界獨一無二的鉈獨立礦床,除此之外,我國還發(fā)現(xiàn)有多處鉈礦床。
紅鉈礦與辰砂很相似,貴州濫木廠的紅鉈礦曾經(jīng)長期被當作是辰砂,后來中科院地化所才鑒定出這是紅鉈礦。
11年前,清華大學化學系1992級女生朱令因離奇的“中毒”事件導致全身癱瘓、大腦遲鈍。當時她的中學同學貝志誠通過在中國尚處于試驗階段的互聯(lián)網(wǎng)向全世界發(fā)出了求救信,并最終解開了朱令“怪病”之謎,朱令也因此成為了中國首位利用“互聯(lián)網(wǎng)”尋求拯救的病人。這件事令鉈在全國名噪一時。
當初到底是不是有人“蓄意投毒”,警方至今都沒有明確的說法。但外界對此的爭論卻從未停止,至今發(fā)展到網(wǎng)絡熱議,這其中,朱令同宿舍的一個女生一直被朱令父母認為是“最大嫌疑人”。最重要的理由就是認為她是惟一能接觸到鉈的學生,而且實驗室的‘管理非常嚴格’。
網(wǎng)上文章中有這么一段文章“北京復興醫(yī)院全科醫(yī)學科醫(yī)生胡海鷹用“比砒霜厲害幾百倍”向記者形容鉈鹽的危害:“鉈鹽是一種劇毒性化學物質(zhì),無色無味,在食品、飲料里加一點點就能置人死地,不通過專業(yè)儀器檢測很難發(fā)現(xiàn)鉈鹽中毒。鉈鹽需要高度保管,不是普通人能從市場上買到或從實驗室能得到的?!痹诤z椏磥恚麄€北京市能接觸鉈鹽的差不多僅200個人左右,用鉈鹽的都是科研單位做化學試驗或一些化工類項目研究,還有包括清華、北大等一些大型院校一些特殊的實驗室。”
其實鉈這種我們不熟悉的元素也并不是很難接觸的東西,我國有世界獨一無二的獨立鉈礦床和多處產(chǎn)鉈礦床,鉈礦物在地表很容易就可以找到。據(jù)我所知,由于中科院地球化學研究所有這方面的課題,在研究生和研究人員手中擁有一定量的紅鉈礦以及其它鉈礦物(可能有幾千克)以供研究或者稀有礦物收藏,毒死上千人可能沒問題,對這些礦物幾乎沒有任何管理,在生活當中,鉈制品也有使用之處。
2005年11月日本靜岡縣伊豆市的一名16歲的女高中生因為使用投毒謀害母親被日本警方逮捕。根據(jù)日本法律,未滿18歲不得購買鉈鹽,據(jù)警方調(diào)查,這名女生不僅通過網(wǎng)絡定購,而且竟然曾在藥店以真名買過鉈。由此可見,至少在日本買到一定鉈鹽不是難事。
至于中國。鉈用于光電池、燈泡、電子、半導體、閃爍計算器生產(chǎn);尚可用作碳氫化合物和烯族烴聚合和環(huán)氧化作用的有機觸酶。鉈化合物則用作生產(chǎn)紅外線光譜計、有色玻璃等工業(yè)。硫酸鉈用作殺鼠劑和殺蟲劑;醋酸鉈可治療頭癬或用作脫毛劑(慢性鉈中毒的癥狀就是“鬼剃頭”)。
近年來,在我國發(fā)生數(shù)起鉈投毒事件,根據(jù)發(fā)表在醫(yī)學雜志方面的病例來看有這么幾起:
2006年3月 遵義某學校語文教學的高級教師夫婦二人
2004年4月 成都金牛區(qū)張家巷的曾義貴、童貴蘭夫婦一家四口
2004年1月 河南三門峽一家三口(河南省三門峽市某廠職工祝曉梅與母親及年僅10歲、正在上小學的兒子楊澤寧三人)
2001年9月 陜西省第二紡織醫(yī)院收治(某縣農(nóng)村)郭某父女二人(西安市公安局刑偵處、中國法醫(yī)學雜志)。關(guān)于此事網(wǎng)上有人發(fā)文說(郭某是1985年陜西省文科狀元,89年北大考古系畢業(yè)后,分配至陜西秦始皇兵馬俑博物館。發(fā)文者自稱為郭某朋友的朋友)
由于急性鉈中毒與周邊神經(jīng)炎癥狀相似,缺乏足夠?qū)I(yè)知識的醫(yī)生很容易誤診,再加上報道方面的原因,估計應該還有一些類似的投毒案件不為人所知。
濫木廠的鉈礦長期以來作為曾作為當?shù)匾患肄r(nóng)藥廠的原料開采,不過近年來好像是由于效益不好這家農(nóng)藥廠被關(guān)閉。硫酸鉈是一種毒性極強的烈性老鼠藥,相信在農(nóng)村中應該還有使用者。
毒重石 :
又是一種老鼠藥,成份碳酸鋇。斜方晶系,斜方雙錐晶類 , 常形成假六方雙錐狀三連晶。致密塊狀、柱狀、纖維狀、葡萄狀集合體。白色或灰色、淺黃褐色,玻璃光澤,端口油脂光澤,解理三組,中等-不無安全,硬度3-3.5 ,脆,比重4.2-4.3。
除重晶石外分布最廣泛的含鋇礦物,可構(gòu)成工業(yè)礦床,常與重晶石方解石等共生于低溫熱液脈中。用于玻璃、制革、顏料、陶瓷工業(yè)。
不溶于水,但溶于酸中,易被消化道吸收,致死劑量0.8g。
膽礬
化學分子式:Cu[SO4].5H2O。通常呈致密塊狀、粒狀、纖維狀、鐘乳狀及皮殼狀等,板狀、短柱狀晶體不常見,三斜晶系,平行雙面晶類。藍色或淡藍色,微帶淺綠。晶體具玻璃樣光澤、半透明或透明,在空氣中易失去部分結(jié)晶水,形成淺綠色粉末。質(zhì)脆、易碎、碎塊呈棱柱狀。硬度2.5,比重2.1~2.3,條痕無色或帶淺藍色,斷口貝殼狀。無臭,味甜澀。是含銅硫化物在氧化帶經(jīng)氧化分解的次生礦物。
可能是孔雀膽的原型
致死劑量約10g。口服0.65-0.97克可產(chǎn)生嚴重中毒。表現(xiàn)為齒、齒齷、舌苔發(fā)蘭,口中有金屬味,流涎、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等。有些病人2-3天內(nèi),出現(xiàn)黃疸、蛋白尿,引起肝、腎損害。硫酸銅極易溶于水,如果飲用水中銅含量過高,超過1.0毫克/升就會引起中毒。我國云南以及江西都有富硫酸銅泉水的出露。江西德興的富硫酸銅泉水曾經(jīng)大規(guī)模用于煉銅。
膽礬可以入藥,功效催吐收斂,蝕瘡祛腐。
慢性中毒者,毛發(fā)可呈綠色,牙齦有綠色銅線,肺部具綠色銅斑。
毒砂
毒砂的化學成分為FeAsS,晶體屬單斜晶系斜方柱晶類的硫化物礦物。單晶體常呈柱狀,集合體往往為粒狀或致密塊狀。其主要物理性質(zhì)是:錫白色至鋼灰色,條痕灰黑色,金屬光澤,不透明,解理中等至不完全,摩氏硬度5.5-6.0,比重6.2。錘擊它,發(fā)出蒜臭味。灼燒后具磁性。中國古代稱為白砒石、礜石。出產(chǎn)地區(qū)很多,我國南嶺地區(qū)鉛鋅礦多有毒砂伴生。
將毒砂砸成小塊,除去雜石,與煤、 木炭或木材燒煉,然后升華,即為砒霜。
礜石藥性大熱,《太平廣記》第三百八十九卷記載:魏武北征蹋頓,升嶺眺矚,見一崗不生百草。王粲曰:“必是古冢。此人在世,服生礜石,死而石氣蒸出外,故卉木焦滅。”即令鑿看,果大墓,有礜石滿塋。一說,粲在荊州,從劉表登鄣山,而見此異。曹武之平烏桓,粲猶在江南,此言為當。(出《異苑》)
魏晉間服石之風盛行,最出名的是“五石散”?!拔迨ⅰ币步小昂ⅰ?,從魏晉到隋唐,服者相尋,殺人如麻,是著名毒藥。服藥之后,全身燥熱,可以飲冰臥雪。服用后,會改進血象,面色紅潤,雙目有神(魏晉時代是個美男子井噴的時代和這也有關(guān)系,其實這是微量砷中毒的初期反應),胃口好,進食多,精神爽,補身壯陽且能使人產(chǎn)生一種不可言喻的快感。"人進食多是一候;氣下顏色和悅,是二候;頭面身癢搔,是三候;策策惡風,是四候;厭厭欲寐,是五候也".長期服用,則會出現(xiàn)"舌縮入喉,癰瘡陷背,脊肉爛潰,頭痛欲裂,腰痛欲折,腹脹欲決甚者斷衣帶,心痛如刺,百節(jié)酸疼,咽中痛,鼻塞清涕出,膈上大滿欲吐,溫溫欲吐”等一系列嚴重中毒現(xiàn)象,甚至死亡。
現(xiàn)代的醫(yī)學史著作一般都認為五石散是由石鐘乳、硫磺、白石英、紫石英及赤石脂組成但這5種藥都沒有明顯的毒性,服之亦不會產(chǎn)生古籍中所記載那樣大的毒害作用。據(jù)趙匡華主編《中國古代化學史研究》以及其他一些醫(yī)學家的考證:“其毒性在于《侯氏黑散方》中的“礬石”是“礜石”之誤。二者形近易混,古書多混用之例;礜石含砷,所謂服散乃慢性砷中毒;孫氏痛其殺人,把礜石換成石硫黃,始以無毒之方傳世?!?/span>
雌黃、雄黃
雌黃的化學成分是As2S3,可混有少量銻、硒、汞、釩、鍺等。晶體屬單斜晶系斜方柱晶類。單晶體呈板狀或短柱狀,集合體呈片狀、腎狀、土狀等。板狀解理{010}極完全,薄片具撓性。摩氏硬度低,為1-2,比重3.49。檸檬黃色,條痕鮮黃色,油脂光澤至金剛光澤。逆磁性。木炭上燒之易熔,火焰藍色,發(fā)白煙且有蒜臭味。易熔于氫氧化鉀。
雄黃的化學成分是As4S4(AsS),晶體屬單斜晶系斜方柱晶類的硫化物礦物,又名雞冠石。單晶體通常細小,呈短柱狀,少見,一般以粒狀或塊狀集合體產(chǎn)出。長期暴露于日光下會變?yōu)榧t黃色粉末狀。板狀解理良好。雄黃常呈桔紅色,條痕呈淡桔紅色,金剛光澤,斷口為樹脂光澤,透明-半透明。摩氏硬度低,為1.5-2,比重3.48。條痕加KOH可分解出黑色褐黑色的砷。
雄黃、雌黃緊密共生于低溫熱液礦床中,二者成分類似,顏色深淺不同,故古人以雌雄視之。雄黃長期暴露于日光、空氣之下會轉(zhuǎn)換為雌黃同時產(chǎn)生三氧化二砷(即砒霜)。長期接觸雌雄黃會導致慢性砷中毒,主要為胸背手足皮膚顏色變暗、手足掌長厚繭或長疔(砷疔)、皮膚搔癢、四肢麻木、四肢酸痛、經(jīng)常失眠、記憶力減退等癥狀。湖南石門雄黃礦附近某村的慢性砷中毒比例高達36%。
雄黃常作為中藥使用,例如牛黃寧宮片的組成就有雄黃,具有清熱解毒、鎮(zhèn)靜安神、息風止痛之功能,對精神分裂癥有一定的抗復發(fā)作用。而由于長期服用牛黃寧宮片造成的慢性砷中毒近年來屢有報道。
選取純凈的雄黃,砸成10厘米上下的塊,點燃之,使雄黃燃燒,生成氣態(tài)的三氧化二砷及二氧化硫,然后通過冷凝管道,使三氧化二砷得到充分冷凝,即為砒霜。
砷華
化學成分As2 O3,等軸晶系六八面體晶類。 單晶晶形為八面體, 也有菱形十二面體。集合體星狀、皮殼狀、毛發(fā)狀、土狀、鐘乳狀。 白色有時帶天藍、黃、紅色調(diào),也有無色, 條痕白色或淡黃。玻璃至金剛光澤, 亦有油脂、絲絹光澤。摩氏硬度1.5,比重3.73-3.90,解理完全,斷口貝殼狀,性脆,溶于水,有劇毒。產(chǎn)出于含砷礦物的氧化帶
別名砒霜; 白砒; 砒石; 信石;不純的砒霜顏色為紅色,稱為紅信石,是鶴頂紅的原型。
砒霜的毒性,明代《本草綱目·卷十》云:“人服一錢(約3克)即死”,今人一般認為成人的中毒量為0.01克,致死量為0.1-0.2克。另外,在世界衛(wèi)生組織確證的19種致癌物質(zhì)中,砷居首位。相傳在法國,人們把砒霜稱作“繼承粉末”,因為有很多人用砒霜毒害有權(quán)勢,有金錢的親人,以便獲得繼承家族地位和遺產(chǎn)的權(quán)利。而前不久看了10臺的一個訪談節(jié)目,里面提到當前中國使用砒霜的謀殺案大部分為情殺,其中下手的又主要為女性。
少量的砒霜可用于美容,我國唐朝的宮女也經(jīng)常服用少量的砒霜以保持青春。據(jù)1983年《環(huán)境》雜志報道,湖南省桃園縣出產(chǎn)砷礦石,當?shù)厝嗣嫔t潤,老人看上去似青年。其實這是由于少量的砷化合物會使面部毛細血管破裂,導致少量血液彌漫,同時撐緊皮膚,從而面色紅潤、無皺紋。
砷化合物包括三價、五價砷,一般情況下,五價砷對人體是沒有害處的。在許多海味品中發(fā)現(xiàn)常稱為“魚砷”的海產(chǎn)品。蝦、蟹等甲殼類海鮮品中含有高濃度的“五價砷”化合物(尤其是在受污染的情況下),其本身對人體無害,但若同時服用大量維生素C(強還原劑)時,“五價砷”會轉(zhuǎn)化成“三價砷”,會導致急性砷中毒;嚴重者還會危及生命。1999年5月10日重慶市梁平縣畜禽水產(chǎn)研究所雞場中的肉雞、蛋雞忽然發(fā)生下痢、流涎、撲倒、迅速死亡等中毒癥狀,經(jīng)確診這是一例食源性砷價態(tài)轉(zhuǎn)化導致雞砷中毒。據(jù)其所藥理室分析問題出在從廣東購進的一批蝦蟹皮上。由于入夏后氣溫偏高,雞偶有熱應激發(fā)生,飼料廠即在飼料中添加VC400mg/kg制粒,5月9日晚投喂,10日晨即發(fā)病。據(jù)測試,在添加維生素C的飼料中發(fā)現(xiàn)中毒濃度的三價砷
砷化氫
AsH3 無色微帶大蒜臭的氣體,比重2.7,沸點—55℃,溶于水。砷化氫不是工業(yè)原料,也不是產(chǎn)品;某些含砷礦石或含砷金屬(鈉、鋅、鋁)化合物水解或與酸作用時能產(chǎn)生砷化氫。
砷化氫中毒原因多為意外中毒事故。例如用水澆熄熾熱的含砷礦物的爐渣時,可產(chǎn)生大量而引起急性中毒。潮濕空氣接觸含砷的硅鐵或爐渣也可產(chǎn)生足夠危害量的砷化氫,因此,清除爐子的工人、倉庫工作人員或運輸工人,如不注意安全操作,可發(fā)生急性中毒。
辰砂
化學成分是HgS。中國湖南辰州(今沅陵)盛產(chǎn)此礦物,故稱辰砂,古時又稱丹砂或朱砂。晶體屬三方晶系三方偏方面晶類的硫化物礦物。辰砂晶體主要是菱面體和厚板形,少數(shù)為短柱形,貫穿雙晶常見。常見的是粒狀,塊狀以及被膜狀集合體。三組完全解理。紅色桔紅色條痕,比重大,達8.0-8.2,摩氏硬度低,為2-2.5,性脆,金剛光澤,半透明。辰砂是典型的低溫熱液礦物。
辰砂幾乎是提煉汞的唯一礦物原料。可入藥,有大毒。人體血液中汞的安全濃度為1微克/10毫升,當?shù)竭_5-10微克/10毫升時,就會出現(xiàn)明顯中毒癥狀。
傳統(tǒng)小說中常有在飲食中投入水銀暗殺他人的描寫,其實金屬汞經(jīng)口進入胃腸道后,可自糞便排出,一般無中毒危險。水銀直接吸入肺內(nèi)則可引起中毒。金屬汞本身一般認為無毒性作用。通過不同途徑進入機體后,在血漿內(nèi)迅速彌散至紅細胞內(nèi)氧化為一價汞離子,進而氧化為二價汞離子再產(chǎn)生毒作用。
吸入濃度為1—3mg/立方米的汞蒸氣數(shù)小時可致急性中毒。一次吸入加熱2.5g汞所產(chǎn)生的蒸氣可以致死。
1950年代日本九州水俁市及其附近地區(qū),氮肥廠排出的含汞廢水污染海水,汞受水底微生物作用而轉(zhuǎn)化為甲基汞。水俁灣附近漁村陸續(xù)出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者,1956年報道的首批病人,主要癥狀為肢端麻木、感覺障礙、視野縮小。以后在患者中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)上肢震顫、發(fā)音困難、視力和聽力障礙、智力低下、精神失常等臨床所見。經(jīng)過調(diào)查證實該病是長期食用被甲基汞污染的魚類和貝類所致的甲基汞中毒,并定名為水俁病。
方鉛礦:
分子式PbS,組成中常含有Ag、Bi、Sb、As、Cu、Zn、Se等元素。晶體外形常呈立方體,有時為立方體和八面體的聚形,晶體形態(tài)具有標型意義一般高溫熱液階段發(fā)育立方體或立方體和八面體的聚形,低溫熱液階段則以八面體為主。集合體常呈粒狀和致密塊狀。常見硫化物
方鉛礦顏色呈鉛灰色,條痕呈灰黑色,金屬光澤。摩氏硬度2-3,比重7.4-7.6,發(fā)育三組相互垂直的完全解理,故它很容易裂成立方體小塊。
方鉛礦是自然界分布最廣的含鉛礦物,經(jīng)常在中低溫熱液礦脈及接觸交代礦床中產(chǎn)出,伴生礦物有閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、方解石、石英、重晶石、螢石等。它是煉鉛的最重要的礦物原料,而含銀的方鉛礦又是煉銀的重要原料。
鉛的毒性是大家眾所周知的事情,進入呼吸道消化道都可以造成中毒。有種說法認為古羅馬帝國是亡于鉛中毒,鉛易于鑄造,曾在古羅馬中大肆應用于他們生活中的各方面,自來水管、各種器皿,在發(fā)掘的羅馬古墓中往往發(fā)現(xiàn)有慢性鉛中毒的痕跡。微量元素分析測試數(shù)據(jù)表明,過量的鉛塵和大量的鉛化物的廢塵對人體的健康有害。
慢性鉛中毒臨床上有神經(jīng)、消化、和造血等系統(tǒng)的綜合癥狀。陣發(fā)性腹絞痛、牙齦緣黑色鉛線(尤其是下頜)是鉛中毒的指示性標志。小孩對鉛的吸收率是成年人的五倍,因此小孩更易發(fā)生鉛中毒。
光鹵石
化學成分KCl· MgCl2·6H2O。斜方晶系斜方雙錐晶類,假六方雙錐狀,通常呈粒狀或致密塊狀。 純凈者無色或白色,常因含細微氧化鐵而呈紅色,含氫氧化鐵混入物而顯黃褐色。新鮮斷面呈玻璃光澤,在空氣中很快變暗并呈油脂光澤。無解理。硬度2~3。性脆。相對密度1.60。具強潮解性。味辛、辣、苦、咸。發(fā)強熒光。易溶于水。是最富含Mg和K的鹽湖中最晚形成的礦物之一,故常出現(xiàn)于沉積鹽層之最上部,與鉀石鹽、石鹽、雜鹵石、瀉利鹽等伴生。 常與石鹽和鉀石鹽共生,易于潮解,味苦、辣、咸,無解理,
看過《白毛女》的都知道楊白勞是喝鹵水死的,光鹵石是鹵水結(jié)晶產(chǎn)物,里面的氯化鎂就是致人死地的物質(zhì)。
在土法燒煉脫水光鹵石的過程中,會產(chǎn)生大量的二氧化硫、氯氣等有害氣體.
俗話說“鹵水點豆腐,一物降一物”。講的是豆?jié){在加入少量鹵水后會變性凝結(jié)形成豆腐,反過來鹵水中毒的人可以大量飲用豆?jié){、牛奶來解毒。
第三類礦物 閃鋅礦、綠柱石、鉻鐵礦、重晶石、螢石、自然金
閃鋅礦
閃鋅礦以其光澤閃閃發(fā)亮,而成分以鋅為主而得名?;瘜W成分ZnS ,晶體結(jié)構(gòu)中經(jīng)常含有鐵(Fe)、鎘(Cd)、銦(In)、鎵(Ga)等有價值的元素。等軸晶系六四面體晶類,閃鋅礦完好晶形呈四面體或菱形十二面體,但少見,常呈粒狀集合體。隨含鐵量的增加顏色從淺黃、黃褐變到鐵黑色, 條痕顏色較礦物顏色淺,呈淺黃或淺褐色。透明度也由透明到半透明,甚至不透明。閃鋅礦的無色晶體新鮮解理面呈金剛光澤,淺色閃鋅礦稍有松脂光澤,深色閃鋅礦呈半金屬光澤。摩氏硬3.5-4,菱形十二面體解理,比重3.9-4.2。
鋅是人體必需元素,成年人體內(nèi)含鋅2—3克。缺鋅者性功能低下,性器官及 第二性征發(fā)育不全,也可引起不育癥和性器官萎縮及纖維化。
但是閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)中經(jīng)常含有鐵(Fe)、鎘(Cd)、銦(In)、鎵(Ga)等元素,這些元素在其中的含量可以達到開采品位。其中鎘鎘是重要的環(huán)境污染物,例如最近的株洲鎘污染,以及日本的痛痛病事件。貴州赫章鉛鋅礦鎘污染區(qū)的鎘污染就是源自于礦山的。
鎘為已知的最易在體內(nèi)蓄積的有毒物質(zhì)。鎘的不斷累積,可使接觸者產(chǎn)生各種病變。
急性或長期吸入含鎘煙塵可引起肺部炎癥、支氣管炎、肺氣腫、肺纖維化乃至肺癌。長期、低劑量接觸鎘污染主要產(chǎn)生以近曲小管損傷為主的腎臟病變,表現(xiàn)為腎小管吸收功能降低,尿中低分子蛋白含量增高。鎘中毒時,腎臟對鈣、磷的吸收率下降,對維生素D的代謝異常,長此以往,可導致鎘接觸者的骨質(zhì)疏松或骨質(zhì)軟化。鎘還可引起肺、前列腺和睪丸的腫瘤。
上世紀60年代日本富山縣出現(xiàn)一種怪病,患者表現(xiàn)為全身骨骼折斷或彎曲變形痛苦不堪,患者多為更年期婦女,男性患者少見,且局限于神通川流域的灌溉地帶,當?shù)厝诉w到外地則不發(fā)病。臨床上最先表現(xiàn)為腰疼、背疼、膝關(guān)節(jié)疼,以后遍及全身。疼痛活動時加重,多發(fā)生病理性骨折,全身各處都很易發(fā)生骨折。,從而引起身軀縮短,重者長期臥床,日夜喊痛,得這種病的人都一直喊著“痛??!痛??!”,直到死去,故名“痛痛病”。多數(shù)病人有貧血癥狀。污染源自神通川河開發(fā)鉛鋅礦,鎘是共生物。鎘隨選礦廢水排入河中,使下游居民發(fā)生慢性鎘中毒,潛伏期長達10—30年。
由于目前對“痛痛病”尚無特效療法,主要為對癥治療,患者發(fā)病后極其痛苦,多喪失生活能力,預后不佳。因此,為防患于未然,預防該病的發(fā)生和及早救治是第一位的。環(huán)境一旦被鎘污染,清除非常困難,故消除污染源、防止環(huán)境被污染是預防該病的最根本措施。
綠柱石
綠柱石的化學組成為Be3Al2[Si6O18],成分中還可含Na,K,Li,Rb等堿金屬。晶體屬六方晶系的環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。晶體常呈六方柱,柱面上有縱紋,集合體有時呈晶簇或針狀,有時可形成偉晶,六方晶系, 六方雙錐晶類。純的綠柱石無色透明,常見的顏色有綠色、黃綠色、粉紅色、鮮綠色等,這與其所含雜質(zhì)有關(guān),硬度7.5—8。比重2.6—2.9, 玻璃光澤,解理不完全。一般產(chǎn)于花崗偉晶巖、云英巖和高溫熱液礦脈中。
含鉻時,呈鮮艷的翠綠色,稱為祖母;含二價鐵時,呈淡藍色,稱為海藍寶石;含三價鐵時,呈黃色,稱為黃綠寶石。,
綠柱石是鈹?shù)墓I(yè)來源,綠柱石本身無毒,但鈹有劇毒,用綠柱石冶煉鈹時往往造成鈹中毒 。鈹為銀灰色輕金屬。鈹及其鹽類化合物均有較大的毒性。鈹主要以粉塵、煙霧、蒸氣形式經(jīng)呼吸道吸收。鈹及其鹽類化合物在胃腸道攝取率不超過0.2%;可經(jīng)破損皮膚吸收,引起局部病變。 吸入不溶性鈹鹽常滯留于呼吸道、肺和肺淋巴結(jié);可溶性鈹化合物主要蓄積在肝和骨骼。
鈹被用于制造火箭、飛機的高溫部件、儀表零件及用作原子能反應堆的中子減速劑和反射劑。在低溫煉制或制造過程中吸入高濃度的鈹及其化合物,主要是可溶性氟化鈹、硫酸鈹、氧化鈹?shù)姆蹓m或煙霧,可引起急性中毒。一日內(nèi)吸入鈹化合物(氟化鈹或氧化鈹)0.5~4 mg即可引起急性中毒。
鈹?shù)幕衔锞哂刑鹞?,故又稱為甜味金屬。
鉻鐵礦
FeCr2O4 等軸晶系,八面體晶形,通常呈粒狀和致密塊狀集合體。解理不完全,參差狀乃至貝殼狀斷口。硬度5.5,比重4.3~4.6,半金屬光澤至金屬光澤,黑至褐黑色,條痕暗褐色至灰色,不透明,有時略帶磁性。
鉻鐵礦是巖漿成因礦物,產(chǎn)于超基性巖中,當含礦巖石遭受風化破壞后,鉻鐵礦常轉(zhuǎn)入砂礦中。
鉻鐵礦主要用來生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻。在耐火材料上,鉻鐵礦用來制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。鉻鐵礦在化學工業(yè)上主要用來生產(chǎn)重鉻酸鈉,進而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業(yè),還可制作催化劑和觸媒劑等。
鉻鐵礦是我國的短缺礦種,儲量少,產(chǎn)量低,每年消費量的80%以上依靠進口。
鉻本身無毒。引起中毒的鉻化合物多為六價鉻,最常見的是重鉻酸鉀(俗稱紅礬),呈赤色粒狀結(jié)晶或結(jié)晶狀顆粒,味苦帶金屬味. 重鉻酸鉀致死量為3-6克。以鉻化合物作為他殺手段者亦有所聞。例如一29歲女性,被其夫用一小包鉻酸酐(CrO3)塞入陰道而造成吸收中毒,于14天后死于急性腎功能衰竭。
在工業(yè)上接觸鉻及其化合物,主要是鉻礦石和鉻冶煉時的粉塵和煙霧,電鍍時吸人鉻酸霧,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的六價鉻化合物。在臨床上鉻及其化合物主要侵害皮膚和呼吸道,出現(xiàn)皮膚黏膜的刺激和腐蝕作用 。
重晶石
成份硫酸鋇,斜方晶系斜方雙錐的硫酸鹽礦物。常呈厚板狀或柱狀晶體,良好的單晶體常出現(xiàn),通常板狀晶體聚成晶簇,并常成為致密塊狀或板狀、粒狀、結(jié)核狀、鐘乳狀集合體。質(zhì)純時無色透明,含雜質(zhì)時被染成各種顏色,如黃、褐、淡紅等色。條痕白色,玻璃光澤,解理面顯珍珠光澤。透明至半透明。三組解理,解理平行{001}和{210}完全,平行{010}中等,夾角等于或近于90°。摩氏硬度3-3.5,比重4.3-4.6。遇鹽酸不起泡。性脆。此外,重晶石難容于水和酸、無毒、無磁性、熒光、磷光、熱發(fā)光、能吸收X-射線及伽瑪射線等特性。唯一無毒的常見鋇鹽。
重晶石粉主要用于石油、化工、油漆、填料等工業(yè)部門,其中80%—90%用作石油鉆井中的泥漿加重劑。
重晶石無毒,但是其他鋇鹽都有毒,而且重晶石有時會和有毒的碳酸鋇(毒重石)共生. 人中毒。國內(nèi)、外均有少數(shù)應用混雜有可溶性鋇鹽的硫酸鋇作為胃腸造影劑發(fā)生急性中毒致死的案例報告。
螢石:
螢石又稱為氟石,化學成分為CaF2,晶體屬等軸晶系的鹵化物礦物。在紫外線、陰極射線照射下、加熱、撞擊時發(fā)出藍色或紫色螢光,并因此而得名。等軸晶系, 六八面體晶類,晶體常呈立方體、八面體或立方體的穿插雙晶,集合體呈粒狀或塊狀。無色透明者極少,常呈各種美麗的顏色:藍、綠、黃、紫、紅、灰黑等, 值得注意的是, 據(jù)統(tǒng)計, 60%的螢石具放射性,無色螢石含量1-3PPm,藍紫色者達100PPm,某些紫黑色螢石中含有較高的放射性性元素.玻璃光澤,透明。八面體解理完全。摩氏硬度4,比重3.18。陽光照射后可發(fā)磷光, 古代的夜明珠可能有部分是螢石。
螢石中含氟, 氟為鹵族元素,是人體必須的微量元素之一。在相當長的一段時間里,它是口腔醫(yī)學界用來預防齲齒(即"蟲牙")的"救星",但人們卻忽視了氟過量可能引起的慢性或急性中毒。地方性氟中毒是一種全身性疾病,它不僅會影響骨骼和牙齒,還會影響包括心血管、中樞神經(jīng)、消化、內(nèi)分泌、視器官、皮膚等多種器官系統(tǒng)。
晉代學者嵇康的《養(yǎng)生論》中"齒居晉而黃"是人類歷史上最早的有關(guān)"氟斑牙"的記載。牙齒黃的屬于較輕的病癥,骨骼變形的屬于較重病癥, 最后形成氟骨癥,手足僵硬變形,。更嚴重的,全身各個系統(tǒng)都受到影響,直到危及生命。
貴州在國內(nèi)屬于地方性氟中毒的"重病區(qū)"。當?shù)貎Σ刂罅糠刻貏e高的煤,村民們使用沒有煙囪的敞灶燃煤取暖或者烘烤糧食,煤燃燒后分解出來的氟污染了屋內(nèi)的糧食和空氣,人體長期、大量吸收后,就引發(fā)了氟中毒。前貴州省氟骨病患者約有65萬,氟斑牙患者達到1000余萬人;貴州全省共有37個地方性氟中毒流行縣,其中15個縣為重災區(qū),病區(qū)受中毒威脅總?cè)丝诩s1650萬人.
自然金
金礦開采一般使用劇毒的氰化物(氰化物可以將金從礦石中溶解出來,再用鋅將金置換出來,這是最常用的冶煉手段),會對環(huán)境造成直接污染,現(xiàn)在小金礦遍地開花,凡是有大量小金礦、個人采金的地區(qū),環(huán)境都糟糕的不得了,氰化物污染嚴重.
第四類礦物 放射性礦物
這個的危害性就不用我多說了吧
鋯石
鋯石,亦稱“鋯英石”,日本稱之為“風信子石”,英文名稱為Zircon。其來源一說可能是在阿拉伯文“Zarkun“的基礎(chǔ)上演變而來的,原意是“辰砂及銀朱”;另一說認為是來源于古波斯語“Zargun”,意即“金黃色”。第一次正式使用“Zircon”是在1783年,用來形容來自斯里蘭卡的綠色鋯石晶體。
鋯石的主要成分是硅酸鋯,化學分子式為Zr[SiO4],除主要含鋯外,還常含鉿、稀土元素、鈮、鉭、釷、鈾等,放射性元素ThO2含量可達15%,UO2也可達5%。不同成因的鋯石其鋯鉿比不同。鋯石屬四方晶系。晶體形態(tài)呈四方柱和四方雙錐組成的短柱狀晶形,集合體呈粒狀。質(zhì)純者無色,含雜質(zhì)者顏色為紅、黃、藍、紫、褐色等,最佳的顏色是無色透明的紅色和藍色。具金剛光澤,端口油脂光澤,透明至半透明,條痕白色。耐腐蝕。
結(jié)晶好的鋯石是中檔寶石。寶石學中依據(jù)鋯石中放射性元素影響折光率、硬度、密度的程度將它分為“高型”、“中間型”、“低型”三種。。折光率“高型”1.925-1.984,“低型”1.780-1.815。雙折射率“高型”0.059,“低型”0.005?!案咝汀鄙⑤^強,為0.04。硬度“高型”7-7.5,“低型”6。密度“高型”4.6-4.8克/立方厘米,“低型“3.9-4.1克/立方厘米。具較強的脆性。紫外線照射下,“高型”鋯石呈紅色熒光。
高型鋯石是巖漿早期結(jié)晶的礦物,不含或少含放射性元素,對人體無害。低型鋯石則具有較強的放射性.
鋯石也是種常見的釉料,瓷器、瓷磚使用釉料不當會給使用者帶來放射性傷害。
花崗巖建材的放射性也主要和鋯石有關(guān)
獨居石
成分為 (Ce,La,Nd,Th)〔PO4〕的磷酸鹽礦物。單斜晶系,晶體為板狀或柱狀。因經(jīng)常呈單晶體而得名。棕紅色 、黃色 ,有時褐黃色 ,油脂光澤,解理完全,莫氏硬度5~5.5,比重4.9~5.5。常具放射性。主要作為副礦物產(chǎn)在花崗巖、正長巖、片麻巖和花崗偉晶巖中,與花崗巖有關(guān)的熱液礦床中也有產(chǎn)出。但主要礦床是濱海砂礦和沖積砂礦。獨居石含Ce2O3 25%~30%,La2O320%~ 30%,是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料,由于成分中經(jīng)常有釷代替鈰,ThO2含量最多可達30%,在提取鈰時,可綜合提取釷。
富含Ca、Th、U的獨居石稱富釷獨居石(cheralite,(TR,Th,Ca,V) [(P,Si)O4]),含ThO2達30%,U3O8達4%,CaO 6%。有時含有少量∑Y及∑Ce。是放射性元素Th的工業(yè)來源
遇明火能燃燒, 其中的放射性物質(zhì)可形成放射性灰塵, 污染環(huán)境, 危害人們健康.因此獨居石起火應該用沙土掩埋。
晶質(zhì)鈾礦
化學成分U2UO7 , 腎狀、鐘乳狀隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)集合體稱為瀝青鈾礦,松散隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)的無光澤粉末狀、土狀集合體稱為鈾黑。黑色、褐黑、綠黑色,條痕黑褐、綠色、灰色。一般不透明,斷口樹脂光澤,解理少見,性脆,貝殼狀斷口。摩氏硬度6-7,嚴重蛻化后可降到4。比重10.36-10.96. 鈾黑產(chǎn)于表生條件。風化后形成各種顏色鮮艷的次生礦物。提煉鈾和鐳的主要礦物, 歷史上曾用為礦物顏料。
翠砷銅鈾礦化學成分Cu(H2O)8[UO2(AsO4)]2.nH2O
深黃鈾礦化學成分Ca[(UO2)6O4(OH)6].8H2O
水鈾礦化學成分(UO2)6O2(OH)8.6H2O
板鉛鈾礦Pb2[(UO2)O4(OH)6].H2O
綠鈾礦Cu[UO2(OH)4],
鐵鈾云母Fe2+(H2O)8[UO2(PO4)]2
斜水鉬鈾礦UMoO6(H2O)2.2H2O
鈾鈣石Ca{UO2[CO3]2}.10H2O
釩鉀鈾礦K2{(UO2)2[V2O8]}.9H2O
鋇鈾云母Ba(H2O)8[UO2(PO4)]2
鋇磷鈾礦Ba(H2O)[(UO2)4(PO4)2(OH)8]。
釩鈣鈾礦Ca{(UO2)2[V2O8]}.8H2O
硅銅鈾礦Cu(H3O)2[(UO2)(SiO4)]2.3H2O
硅鈣鈾礦Ca(H3O)2[(UO2)(SiO4)]2.3H2O
黃硅鉀鈾礦(H3O)K{UO2}[SiO4]}.H2O
水硅鈣鈾礦Ca{(UO2)2[Si2O5]3}.5H2O
銅鈾云母Cu(H2O)8[UO2(PO4)]2 .nH2O
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