鉛在自然界多以硫化物(方鉛礦)存在,僅少量為金屬狀態,並常與鋅、銅等元素共存。地殼平均豐度為14ppm。玄武巖含鉛3ppm,花崗巖含鉛24ppm,沉積巖平均含鉛19ppm。煤中含鉛2~370ppm,平均值為10ppm。世界鉛的年遷移量為:巖石風化5.6萬噸,由河流輸往海洋為11萬噸;人工開採量為334萬噸,大於天然迴圈量。全世界現在每年鉛消費量的40%用於製造蓄電池,20%以烷基鉛的形式加入汽油中作防爆劑,12%用作建築材料,6%用作電纜外套,5%用於製造造彈藥,17%作其他用途。鉛是大氣的重金屬污染物中毒性較大的一種。

  對大氣的污染 1970年聯合國調查的結果:每年排入大氣中的鉛為18050噸,其中約有18%來自殘油的燃燒,13%來自城市的灰塵,13%來自生鐵鑄造,11%來自汽油添加劑,9%來自銅冶煉廠,8%來自鋼鐵生產,燃燒煤、生產蓄電池和矽酸鹽水泥的工廠也是重要的鉛污染源。

  在格陵蘭地區冰山上逐年積冰的地方鉆取冰柱,在冰柱不同層次測定每噸冰的鉛含量,發現1750年以前為20微克,1860年為50微克,1950年上升到120微克,1965年劇增到210微克。這說明現代工業的發展,已使大氣的鉛污染遍及全球,而且日益嚴重。

  當前許多地區,特別是工業發達的大城市,大氣含鉛量較高。歐洲的大氣含鉛量為0.055~0.34微克/米3,中值0.12微克/米3;北美為0.045~13微克/米3,中值2.7微克/米3;日本大氣含鉛的平均值為0.2微克/米3;加拿大西北部邊遠地區為0.009~0.014微克/米3

  從全球的角度看,汽車是最嚴重的鉛污染源,汽車廢氣中的烷基鉛主要來自汽油添加劑,它的毒性大(例如四乙基鉛比無機鉛的毒性大100倍),所以世界各國都十分重視汽車廢氣排放的鉛污染問題。在公路邊進行的監測表明,有50%的鉛降落在公路兩側數百米的范圍內,餘下的50%則以極細的顆粒形態向遠處擴散。戴恩斯於1970年提出瞭一個模式,闡明車輛流通量、公路長度、風力、汽車運行狀態、速度等因素與空氣中鉛含量的關系。研究表明,每加侖(3.79升)汽油加四乙基鉛2~4克,汽車行駛時有25~75%的四乙基鉛排入空氣。有一個值得註意的事例:美國辛辛那提1964年市內大氣鉛含量平均值隻有1946年的1/3,而在此期間汽車的數量增加瞭200%。該市區大氣含鉛量降低的主要原因,是人口從城市向郊區疏散,煤的使用量減少,車輛多在新建的機動車公路上行駛,大氣總顆粒物含量降低,從而導致大氣含鉛量的分佈發生變化。

  鉛污染的控制是工業發達國傢面臨的嚴重問題。采礦、冶煉等工業生產所引起的污染,可通過改進工藝而得以減輕。為控制汽車廢氣造成的鉛污染,不少國傢采取禁止或限制添加四乙基鉛的辦法。

  對水體的污染 鉛化合物在天然水中不易溶解。水的 pH值在5~8.5之間,碳酸鉛(PbCO3)是穩定的化合物,pH值大於8.5,則堿式碳酸鉛[Pb(CO3)2·(OH)2]是穩定的,在很強的還原條件下四價鉛才是不穩定的,因此天然水中溶解的鉛很少。淡水中含鉛0.06~120微克/升,中值為3微克/升。海水含鉛的中值為0.03微克/升。海水中溶解鉛的形態是PbCO3離子對和極細的膠體顆粒。在美國的洛杉磯海岸,海水含鉛5微克/升,離岸65公裡才降至0.1微克/升,這是城市的鉛污染海水的例子。

  對土壤的污染 土壤平均含鉛35ppm。城市和礦山、冶煉廠附近的土壤含鉛量因大氣降塵而劇增。在英國埃文茅斯的大型鋅冶煉廠附近,土壤含鉛量達1500ppm以上,擴散到40公裡以外才降至100ppm以下。在一個鉛礦區,土壤含鉛量從250ppm到6680ppm。在含鉛6680ppm的土壤上種植的馬鈴薯,皮中隻含鉛4ppm,肉內僅含0.2ppm。那裡生長的其他18種水果和蔬菜中含鉛量也很少超過1ppm。例外的是有一種樹(Beilschmiedia tawa),其樹幹的灰分中含鉛可達1%。

  環境標準 中國規定的鉛最高容許濃度,居住區大氣為日平均0.7微克/米3,車間空氣為10微克/米3,飲用水不得超過0.1毫克/升。美國規定飲用水鉛的容許濃度為0.05毫克/升,連續灌溉用水的含鉛容許濃度為5毫克/升。蘇聯規定居民區大氣最高容許濃度日平均值為0.7微克/米3

  

參考書目

 J.Q.M.Bockris(ed.), Environmental Chemistry,Plenum Press,New York,1977.