5.5 水体中重金属污染物——镉

镉的元素丰度在地壳中占第 64 位（0.2mg/kg），在海洋中居第 22 位（11 μg/L）。地球上的镉属于分散元素，其在各圈层中的储量及在各圈层间迁移通量都较小。

镉是银白色有光泽的金属，质地柔软，抗腐蚀、耐磨，稍经加热即易挥发，其蒸气可与空气中氧结合，生成氧化镉。一旦形成氧化镉保护层，其内层就不再被氧化。

镉在周期表中与锌、汞共处第Ⅱ副族，具有 4d¹⁰5 s² 电子层结构，氧化数为+2 和+1，通常以 Cd²⁺为稳定。Cd^{+有
CdCl、CdOH 等少数几种化合物。}

金属镉易溶于稀硝酸，在热盐酸中渐渐溶解，在稀或冷的硫酸中不溶解，但溶于浓热硫酸。镉不如锌那样因显二性而能溶于碱水溶液，但可溶于 NH4NO3 溶液。

难溶镉化合物的溶解度数据如表 5-13 所示。挥发性化合物有 Cd（CH3）

2 等。

表 5-13 难溶镉化合物的溶解度

化合物	溶解度(g/100gH O) 2	温度（℃）	溶度积（K ） sp	温度（℃）
CdCO 3			3.5×10-12	25
CdC O ·3H O 2 4 2	2.0×10-3	18	1.53×10-8	18
Cd（IO ） 3 2			2.3×10-8	25
Cd（OH） 2	2.6×10-4	25	6.5×10-14	25
CdS	8.6×10-14	18	3.6×10-29	18

在没有任何阴离子配位体（如 PO ^3-、S^2-）存在下，当 pH≤8 时，水体

中 Cd 仍全部呈（+2）价离子态，在 pH=9 时开始水解，形成 Cd（OH）^{+，在一般环境水体的 pH
范围内，不存在多羟基配位的镉水解产物。}

镉及其化合物的化学性质近于锌而异于汞，与邻近的过渡金属元素相比，Cd²⁺属于较软的酸，在水溶液中与 NH +、CN^{-、Cl-等能生成络合离子。在}

pH=8.5 及不同[Cl^{-]浓度下，镉在水溶液中所呈的化学形态如图 5-8
所示。镉还易与许多含软配位原子（S、Se、N）的有机化合物组成中等稳定的络合}物，特别能与含—SH 基的氨基酸类配位体强烈螯合。因此镉类化合物具有较大脂溶性、生物富集性和毒性，并能在动植物和水生生物体内蓄积。