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微量元素钒的环境污染及生物效应 曾 英 倪师军 张成江 （成都理工大学材料与生物工程学院，四川 成都 610059） 摘 要 微量元素与人体健康间的关系，近年来日益受到重视。钒是动物和人体所必需的微量元素，且呈现出多样化的生物活性。钒生物效应的多样性除取决于其化学性质多样性外，还要受它所介入的环境生态体系复杂性的影响。文章综述了近年来国内外科研工作者在钒的环境污染及生物效应等方面所做的工作。 关键词 微量元素 钒污染 生物效应 Environmental pollution and biological effect of microelement vanadium Zeng Ying, Ni Shijun, Zhang Chengjang. Institute of Materials and Bioengineering, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan, 610059 Abstract: In recent years, the interest of the relationship between microelement and human health increased. Vanadium is an essential trace element for animal and man, and makes varied biological effects. The diversity biological effects of vanadium depend on the diversity chemical properties, and also influenced by the complexity of the environmental ecological system. In this paper, the source of vanadium in environment and biological effect of vanadium were summarized. Keywords: Microelement Vanadium pollution Biological effect 微量元素与人体健康间的关系，近年来日益受到人们的重视。因自然界环境条件影响，地表元素发生迁移，在一些地区分散流失，在另一些地区又沉积积累，使一些生命元素在地表分布不均匀。生物地球化学营养链中生命元素的这种异常（不足或过剩），可以引起植物、动物乃至人类的地方病。 钒是自然界分布极广的元素之一，其化学性质呈现出多样性，如存在的价态可从(-1)~(+5)价；可同氨基酸、草酸、柠檬酸、EDTA、磷酸根离子、羟基等多种配体形成聚合物[1,2]。正是钒化学性质的多样性导致了其生物效应的多样性。近几十年来，随着人们对钒在动物和人体中毒性作用的认识，钒的地球化学循环、健康效应以及毒理学研究引起了人们广泛关注[3]，并在钒的环境污染、生物毒理与毒性、全球生物地球化学循环等方面取得了一定进展。本文着重对钒的环境地球化学循环及在动植物体和人体内的生物效应做一介绍。 1 钒的环境污染 元素钒的化学迁移性很强，可以在矿物、水、大气、土壤及生物体所构成的环境圈内迁移。目前研究认为环境中钒的来源主要有三种途径[4~7]：① 天然岩石的风化；② 煤、石油等燃料的燃烧；③ 钒钛磁铁矿等含钒矿物的开采、冶炼。 在表生带中，内生的含钒矿物遭受风化作用后，其中V3+很容易被氧化转变为含V5+的(VO43-)络阴离子，由此所形成的钒酸盐是一种可溶性盐类，可以在酸碱性变化很大的溶液中迁移，从而进入生态循环系统。 钒是煤、重油和石油等燃料中的主要微量元素之一。这些燃料的燃烧是环境中钒的主要来源。据统计[4]，世界各地的煤含钒量平均为19 ppm，原油为6~114 ppm，矿物燃料燃烧进入大气中的钒估计为29000 t，每年由自然界进入大气中的钒约为37000 t，其中来自岩石及土壤尘灰的约为27000 t，来自火山飞灰的约为10000 t。在煤、石油等燃料的燃烧过程中，煤中的钒以易挥发的有机钒或含钒化合物的颗粒形式进入大气，在高温下，它可参与各种各样的反应形成钒氧化物、钒氯化物或钒的磷酸盐等各种化合物，随着温度的降低，钒又进入颗粒相。颗粒大小的分布取决于温度范围及系统中的共存粒子[8~10]。对发电厂排出的颗粒进行分析发现，颗粒大小介于0.01~1.0 um的钒占钒总量的88%（质量百分数）[11]，且大气颗粒物中的钒主要是以可溶于水的五氧化物、三氧化物及钒酸铵的形式存在[6]，可溶于大气中的水而进入生态循环。在主要以煤为燃料、且技术水平相对落