氰化物污染

氰化物污染

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基本介绍

氰化物分两类:一类为无机氰,如氢氰酸及其盐类氰化钠、氰化钾等;一类为有机氰或腈,如丙烯腈、乙腈等。由于氰化物有剧毒,并在工业中应用广泛,因此,氰化物污染问题引起人们的重视。

物化性质

氰化物污染氰化物污染氢氰酸(HCN)是一种无色液体,密度为0.6876,熔点为-14℃,沸点为26℃,易挥发,可溶于水、醇和醚中。其水溶液有苦杏仁臭味,臭味可感觉的最低浓度为0.001毫克/升。HCN的酸性是极弱的,不论在无水状态或水溶液中的HCN,只有和少量无机酸或某些其他物质共存时才是稳定的。如果没有这些物质存在或有微量强碱存在时,HCN在存放期内就会渐渐转变成暗色的固体聚合物。氰离子的一个重要特点是容易与某些金属形成络合物。按照络合物形成体的化合价和它的配位数,氰络合物的组成有不同的类型。腈是烃基与氰基的碳原子相连接的化合物。在常温下,低碳数的是液体,高碳数的是固体。腈有特殊的臭味,毒性比HCN低得多。

氰化物来源

氰化物多数是人工制造的,但也有少量存在于天然物质中,如苦杏仁、枇杷仁、桃仁、木薯和白果等。污染环境的氰化物,主要来自工业生产。煤焦化时,在干馏条件下碳与氨反应,也产生氰化物。氰化物可用作工业生产的原料或辅料,如HCN用于生产聚丙烯腈纤维,氰化钠用于金属电镀,矿石浮选,以及用于染料、药品和塑料生产;氰化钾用于白金的电解精炼,金属的着色、电镀,以及制药等化学工业。这些工业部门的废水都含有氰化物。如焦化厂的冷凝废水中氰化物含量按HCN计约为55毫克/升,蒸馏废水中约为0~20毫克/升,氨水中为200~2000毫克/升。在丙烯腈生产中,每生产一吨丙烯腈约排出 110~120公斤乙腈和50~100公斤HCN。

相关危害

氰化物是剧毒物质。HCN人的口服致死量平均为50毫克,氰化钠约100毫克,氰化钾约120毫克。氰化物对人体的危害,见氰化物污染对健康的影响。

氰化物对鱼类及其他水生物的危害较大。水中氰化物含量折合成氰离子(CN-)浓度为0.04~0.1毫克/升时,就能使鱼类致死。对浮游生物和甲壳类生物的CN-最大容许浓度为0.01毫克/升。氰化物在水中对鱼类的毒性还与水的pH值、溶解氧及其他金属离子的存在有关。

此外,含氰废水还会造成农业减产、牲畜死亡。

简单的氰化物经口、呼吸道或皮肤进入人体,极易被人体吸收。氰化物进入胃内,在胃酸的作用下,能立即水解为氰氢酸而被吸收,进入血液。细胞色素氧化酶的Fe3+与血液中的氰根结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶,使Fe3+丧失传递电子的能力,造成呼吸链中断,细胞窒息死亡。

氰化物污染氰化物污染在非致死剂量范围内,氰化物在体内能逐渐被解毒。这是因为:体内的β-巯基丙酮酸在断裂酶的作用下释放出的硫能被体内代谢产生的亚硫酸根所接受,生成硫代硫酸盐。硫代硫酸盐与氰根在硫氰生成酶的作用下,能生成硫氰化物,从尿中排出。不过,这种体内解毒能力是很有限的,如摄入的氰化物超过了解毒的负荷,达到中毒的浓度,便会引起中毒甚至死亡。

由于呼吸中枢对组织缺氧特别敏感,急性氰化物中毒的病人,其症状主要为呼吸困难,继而可出现痉挛;呼吸衰竭往往是致死的主要原因。

氰化物污染水体引起鱼类、家畜乃至人群急性中毒的事例,国内外都有报道。这些事件都是因为短期内将大量氰化物排入水体造成的。

铁氰化物和亚铁氰化物毒性虽然很低,也能造成危害。如果将这种含氰络合物大量排入地面水,通过阳光曝晒和其他条件的配合,即可分解并释放出相当数量的游离氰,导致鱼类死亡。

少量氰化物经消化道长期进入人体,会引起慢性毒害,动物实验所得的阈下浓度每公斤体重为 0.005毫克。流行病学调查得知,有的居民由于长期饮用受氰污染(含氰0.14毫克/升)的地下水,出现头痛、头晕、心悸等症状。这可能是由于神经系统发生细胞退行性变化所致。这些居民的甲状腺肿发生率显著上升,可能是由于体内长期蓄积硫氰化物所致。因为硫氰化物能妨碍甲状腺素的合成,影响甲状腺的功能,导致甲状腺代偿性肥大。

防治措施

含氰量高的废水必须回收,含氰量低的废水应净化处理后排放。中国《生活饮用水卫生标准》规定氰化物不得超过0.05毫克/升。《工业企业设计卫生标准》规定地面水中的氰化物的最高容许浓度(按氰根计算)为0.05毫克/升。《工业“三废”排放试行标准》规定含氰废水最高容许排放浓度为0.5毫克/升(以氰游离根计)。对急性中毒者应尽快就地抢救,办法是注射硫代硫酸钠,使氰基转化为低毒的硫氰酸盐。

环境标准

中国规定的氰化物的环境标准分为大气和水两类。居住区空气中 HCN的最高容许浓度为0.01毫克/米3(日平均),丙烯腈为0.05毫克/米3(日平均)。在车间空气中,氢氰酸及氰化物(换算成HCN)(皮)最高容许浓度为0.3毫克/米3,丙烯腈(皮)为2毫克/米3。[(皮)表示容易通过皮肤的有毒物质]。地面水中氰化物(按CN-计)的最高容许浓度为0.05毫克/升,丙烯腈为2.0毫克/升,乙腈为5.0毫克/升。

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