王文忠
(西山煤電公司古交給排水分公司)
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,水環(huán)境作為工農(nóng)業(yè)廢棄物的最終排放點,污染現(xiàn)象越來越嚴重。水體有毒污染現(xiàn)已成為世界各國科技界和政府關(guān)注的熱點。水環(huán)境中有毒污染物從化學(xué)角度,可分為無機有毒物和有機有毒物兩大類。
這類物質(zhì)具有強烈的生物毒性,它們排入天然水體,常會影響水中生物,并可通過食物鏈危害人體健康。這類污染物都具有明顯的累積性,可使污染影響持久和擴大。
根據(jù)物質(zhì)性質(zhì),此類污染物可分為以下兩類。
重金屬是構(gòu)成地殼的物質(zhì),在自然界分布非常廣泛,指的是比重大于或等于5.0的金屬。重金屬在自然環(huán)境中存在著本底含量,在正常的天然水中含量均很低。如汞的含量介于0.001-0.1 mg/L,鈷為0.004 3 mg/L,鎳為0.001 mg/L。
在環(huán)境污染方面所說的重金屬,主要指汞、鎘、鉛、鉻等生物毒性顯著的重元素,還包括具有重金屬特性的鋅、銅、鈷、鎳、錫等。
1.1.1 汞
汞具有很強的毒性,有機汞比無機汞的毒性更大,更容易被吸收和積累,長期的受毒后果嚴重。人的致死劑量為1-2 g。汞濃度0.006-0.01 mg/L可使魚類或其他水生動物死亡,濃度0.01 mg/L即可抑制水體的自凈作用。甲基汞能大量積累于人腦中,引起乏力、動作失調(diào)、精神混亂甚至死亡。水體汞的污染主要來自生產(chǎn)汞的廠礦、有色金屬冶煉以及使用汞的生產(chǎn)部門排出的工業(yè)廢水。尤以化工生產(chǎn)中汞的排放為主要污染來源。
1.1.2 鎘
鎘進入人體后,主要累積于肝、腎和脾臟內(nèi),能引起骨節(jié)變形,腰關(guān)節(jié)受損,有時還會引起心血管病。鎘濃度0.2-1.1 mg/L可使魚類死亡,濃度0.1 mg/L時對水體的自凈作用有害。工業(yè)含鎘廢水的排放,大氣鎘塵的沉降和雨水對地面的沖刷,都可使鎘進入水體。鎘是隨水遷移性元素,除了硫化鎘外,其他鎘的化合物均能溶于水。在水體中,鎘主要以Cd2+狀態(tài)存在。進入水體的鎘,還可與無機和有機配位體生成多種可溶性混合物。
1.1.3 鉛
如攝取鉛量每日超過0.3-1.0 mg,就可在人體內(nèi)積累,引起貧血、腎炎、神經(jīng)炎等癥狀。鉛對魚類的致死濃度為0.1-0.3 mg/L,濃度0.1 mg/L時可破壞水體自凈作用。由于人類活動及工業(yè)的發(fā)展,幾乎在地球上每個角落都能檢測出鉛。礦山開采、金屬冶煉、汽車廢氣、燃煤、油漆、涂料等都是環(huán)境中鉛的主要來源。巖石風(fēng)化及人類的生產(chǎn)活動,使鉛不斷由巖石向大氣、水、土壤和生物轉(zhuǎn)移,從而對人體的健康構(gòu)成潛在威脅。天然水中鉛主要以Pb2+狀態(tài)存在。
1.2.1 氰化物
水體中的氰化物主要來源于工業(yè)企業(yè)排放的含氰廢水,如電鍍廢水、焦爐和高爐的煤氣洗滌冷卻水、化工廠的含氰廢水,以及選礦廢水等。在常見的電鍍液配方中,鍍鋅液含NaCN 80-120 g/L,鍍銅液含 NaCN 12-18 g/L,鍍銀液含 NaCN 40-60 g/L。當電鍍完畢進行漂洗時,粘在鍍件上的含氰液便隨漂洗水排出。
氰化物是劇毒物質(zhì),一般人只要誤服0.1 g左右的氰化鉀或氰化鈉便會立即死亡。含氰廢水對魚類有很大毒性,當水中CN-含量達0.3-0.5 mg/L時,魚便可死亡。世界衛(wèi)生組織訂出了魚的中毒限量為游離氰0.03 mg/L,生活飲水中氰化物不可超過0.05 mg/L,地面水中容許濃度為0.1 mg/L。
1.2.2 砷
巖石風(fēng)化、土壤侵蝕、火山作用以及人類活動都能使砷進入天然水中。淡水中砷含量為0.2-230 μg/L。天然水中砷可以 H3AsO4、H2AsO4-、、AsO43-等形態(tài)存在。
砷是傳統(tǒng)的劇毒物,As2O3即砒霜,對人體有很大毒性。長期飲用含砷的水會慢性中毒,主要表現(xiàn)是神經(jīng)衰弱、腹痛、嘔吐、肝痛、肝大等消化系統(tǒng)障礙,并經(jīng)常伴有皮膚癌、肝癌、腎癌、肺癌等發(fā)生。
這一類物質(zhì)多屬于人工合成的有機物質(zhì),這些有機物往往含量低,毒性大,異構(gòu)體多,毒性大小差異懸殊。種類繁多,現(xiàn)僅舉幾種作一簡單介紹。
水中常見的農(nóng)藥,概括起來主要為有機氯和有機磷農(nóng)藥,此外還有氨基甲酸酯類農(nóng)藥。它們通過噴施、地表徑流以及農(nóng)藥生產(chǎn)廠的廢水排入水體中。
有機氯農(nóng)藥由于難以被化學(xué)降解和生物降解,在環(huán)境中的滯留時間很長。其水溶性低而脂溶性高,易在動物體內(nèi)累積,對動物和人造成危害。
有機磷農(nóng)藥、氨基甲酸酯農(nóng)藥與有機氯農(nóng)藥相比,較易被生物降解,它們在環(huán)境中滯留時間較短,在土壤和地表水中降解較快,殺蟲力較高。目前,在地表水中能檢出的不多,污染范圍較小。
此外,近年來化學(xué)除草劑的使用量逐漸增加,可用來殺死雜草和水生植物。它們具有較高的水溶解度和低的蒸汽壓,通常不易發(fā)生生物富集、沉積物吸附和從溶液中揮發(fā)等反應(yīng)。這類化合物的殘留物通常存在于地表水體中。化學(xué)除草劑及其中間產(chǎn)物是污染土壤、地下水以及周圍環(huán)境的主要污染物。
水體中酚的來源主要是冶金、煤氣、煉焦、石油化工、塑料等工業(yè)排放的含酚廢水。由于各工業(yè)的原料、工藝、產(chǎn)品不同,各種含酚廢水的濃度、成分、水量都有較大的差別。焦化廠含酚廢水量大(按經(jīng)驗系數(shù)酚水量為0.35 m3/t干煤),水質(zhì)成分復(fù)雜,含酚量高,如回收氨工段的出水含揮發(fā)酚可達1 600-3 600 mg/L,含不揮發(fā)酚可達 300-500 mg/L。城市煤氣站含酚廢水分高濃度和低濃度兩種,前者主要來自煤氣初冷器集氣管的冷凝水,后者主要來自煤氣終冷塔,如上海煤氣廠前者含揮發(fā)酚 2 300-3 000 mg/L,含不揮發(fā)酚 70-2 000 mg/L,后者含揮發(fā)酚40-60 mg/L,含不揮發(fā)酚10-20 mg/L。石油加工廠含酚廢水的主要特征是含酚量低,通常為50 mg/L左右。
多環(huán)芳烴是由石油、煤、天然氣及木材,在不完全燃燒或在高溫處理條件下產(chǎn)生的,排入大氣中的懸浮粉塵經(jīng)沉降和雨洗等途徑到達地表,加之各類廢水的排放,引起地表水和地下水的污染。多環(huán)芳烴是環(huán)境中重要致癌物質(zhì)之一?,F(xiàn)已證實,多環(huán)芳烴化合物中有許多種類具有致癌或致突變作用,致癌物有苯并(a)芘,苯(a)并蒽、蒽、二苯并(a、h)蒽、二苯并(a、h)芘等,還有多種屬助癌劑,如熒蒽、芘、苯并(e)芘等。
在天然水中,PAH一般濃度在每升微克以下,在飲用水中也可發(fā)現(xiàn)0.001-0.01 μg/L。PAH難以降解,而易于吸附在顆粒物上。
多氯聯(lián)苯是聯(lián)苯分子中一部分或全部氫被氯取代后所形成的各種異構(gòu)體混合物的總稱,廣泛用于工業(yè),劇毒,化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,難與酸、堿、氧化劑等作用。難以燃燒,耐高溫。脂溶性大,易被生物吸收。在天然水和生物體中很難降解,故一旦侵入機體就不易排泄,而易聚集在脂肪組織、肝和腦中,引起皮膚和肝臟損害。隨著水體水分循環(huán),PCB污染已成為環(huán)境污染影響最具代表性的物質(zhì),不僅污染地表水,而且可污染海洋。
凡能顯著降低水的表面張力的物質(zhì)稱為表面活性劑。表面活性劑在工業(yè)上和生活中用途極為廣泛,諸如家用各種洗滌劑,食品、乳制品和畜產(chǎn)品加工廠對廢油(脂)類物質(zhì)的清洗中和汽車沖洗行業(yè)中都要大量使用清洗劑。這些含一定濃度洗滌劑的工業(yè)和生活污水排入地面水體,會造成對水體的污染。合成洗滌劑中有一定量的氮(陽離子型季銨鹽類)和磷(焦磷酸三鈉),排入河、湖易發(fā)生水體富營養(yǎng)化。據(jù)報道,日本琵琶湖水中磷含量的1/5來自合成洗滌劑。
[1]鄭素琴.SKALAR San++型連續(xù)流動分析儀測定水中揮發(fā)酚的方法研究[J].水利科技與經(jīng)濟,2011(7):26-27.