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氟(F2)

氟是最活潑的元素,常溫下就幾乎與任何其他元素相互作用。甚至黃金在受熱後也能在氟氣中燃燒,自然界中受熱後也能在氟氣中燃燒,自然界中不存在單體氟。氟氣體為淡黃色,有強刺激性和文化館性。工業中氟的汙染主要是以氟化氫及其他氟化物的形式出現的。自然界中氟分布很廣,約占地殼總得量的萬分之二。最重的氟礦是螢石(氟化鈣,CaF2)、冰晶石 (Na3A1A6);磷灰石中含有約3%的氟[氟磷酸鈣,Ca5F(PO4)3,(如摩洛哥磷灰石礦平均含五氧化二磷42%,氟3.7%)],粘土含氟約0.02-1.5億噸,是毒氣中數量最大者,也是大氣汙染防治重點。密度為2.3,無色,不燃,具有強烈辛辣窒息性。常溫下加以四個大氣壓即能液化為無色液體。環境中的二氧化硫57%發生於自然界,但由於分散,濃度不大而不致構成汙染,43%來自工業生產等人為原因,由於發生源集中,濃度高而會造成大氣汙染。人為排放的二氧化碳中,燃煤約占70%,重油燃燒占16%,冶金工業約占11%,煉油工業約占4%。在城市裏,工業和生活用煤是二氧化硫的主要來源。二氧化硫經高煙囪排放後,在1.5公裏高空風的影響下,24小時之後會有50%以上超越700公裏之外,60小時後,能擴散到1100公裏以外。二氧化硫進入大氣後,若大氣幹燥清潔,可停留1~2星期;若大氣汙染或潮濕,則轉化為三氧化硫,降落地面。二氧化硫在大氣中停留時?

二氧化硫

對眼、鼻、咽喉和呼吸道有強烈刺激作用;對肝、腎和心臟有害。能使嗅覺和味覺減退,產生萎縮性鼻炎、慢性支氣管炎、眼結膜炎和胃炎。急性中毒則可出現喉頭水腫,肺水腫以至窒息死亡。二氧化硫常與粉塵,水蒸汽壹直危害環境。美國多諾拉事件、英國倫敦煙霧事件、日本四日市事件等,都是與二氧化硫分不開的。對於特別敏感的人來說,空氣中二氧化硫的濃度達到4mg/l即可覺察出來。即使千萬分之壹濃度的二氧化硫,對棉花、小麥、大麥等也有明顯的作用。

二氧化硫的防治措施包括:1、城市的生活及工業用燃料低硫化,有條件的要逐步推廣低硫煤、油和煤氣、天然氣,甚至以電為能源。2、燃料脫硫。如加強洗煤,煤的液化。3、煙氣脫硫。如用石灰或石灰石洗滌煙氣;以石灰或白雲石摻煤作鍋爐燃料等。4、高煙囪排放。5、改革工藝,綜合利用。如硫酸廠以二轉二吸代替壹轉壹吸;回收有色冶金尾氣中高濃度的二化硫制硫酸。等等。

鉻(Cr)

鉻是壹種具有銀白色光澤的金屬,無毒,化學性質很穩定,不銹鋼中便含有12%以上的鉻。常見的鉻化合物有六價的鉻酐、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、鉻酸鉀、鉻酸鈉等;三價的三氧化二鉻(鉻綠、Cr2O3);二價的氧化亞鉻。鉻的化合物中以六價鉻毒性最強,三價鉻次之。據研究表明,鉻是哺乳動物生命與健康所需的微量元素。缺乏鉻可引起動脈粥樣硬化。成人每天需500-700微克鉻,而在壹般夥食中每天僅能提供50-100微克。紅糖全谷類糙米、未精制的油、小米、胡蘿蔔、豌豆含鉻較高。鉻對植物生長有刺激作用,微量鉻可提高植物收獲量;但濃度稍高,又可抑制土壤內有機物質的硝化作用。鉻酸、重鉻酸及其鹽類對人的粘模及皮膚有刺激和灼燒作用、並導致傷、接觸性皮炎。這些化合物以蒸氣或粉塵方式進入人體,均會引中鼻中隔穿孔、腸胃疾患、白血球下降、類似哮喘的肺部病變。皮膚接觸鉻化物,可引起愈合極慢的“鉻瘡”,當空氣中鉻酸酐的濃度達0.15~0.31毫克/立方米時就可使鼻中隔穿孔。三價鉻還是壹種蛋白凝聚劑。有人認為,六價鉻可誘發肺癌。此外,六價鉻,特別是鉻酸對下水系統金屬管道有強文化館作用,濃度2為0.31mg/l的重鉻酸鈉即可腐蝕管道。含3.4-17.3mg/l的三價鉻廢水灌田,就能使所有植物中毒。

鉻的汙染主要由工業引起。鉻的開采、冶煉、鉻鹽的制造、電鍍、金屬加工、制革、油漆、顏料、印染工業,都會有鉻化合物排出。如制革工業通常處理壹噸原皮,要排郵含鉻410mg/l的廢水50-60噸;若每天處理原皮十噸,則年排鉻72-86噸。

防治鉻的汙染要從改革工藝和綜合利用多考慮,如電鍍的鉻霧回收、低鉻鍍鉻;鉻渣制鑄石、青磚和鉻木質素;鍍鉻廢水回收氫氧化鉻再經錦綠等等。

汞(Hg)

汞即水銀,是壹種液體金屬。比重13.6,熔點-39.3℃、沸點357℃。汞在常溫下即可蒸發,其蒸氣無色無味,比空氣重七倍。汞及其化合物毒性都很大,特別是汞的有機化合物毒性更大。魚在含汞量0.01-0.02毫克/升的水中生活就會中毒;人若食用0.1克汞就會中毒致死。汞及其化合物可通過呼吸道、皮膚或消化道等不同途徑侵入人體。當汞進入人體後,即集聚於肝、腎、大腦、心臟和骨髓等部位,造成神經性中毒和深部組織病變,引起疲倦,頭暈、顫抖、牙齦出血、禿發、手腳麻痹、神經衰弱等癥狀,甚至會出現精神混亂,進而瘋狂痙攣致死。有機汞還能進入胎盤,使胎兒先天性汞中毒,或畸形,或癡呆。汞的毒性是積累性的,往往要幾年或十幾年才能反應出來。食物鏈對汞有相當大的富集能力。如淡水魚和浮遊植物對汞的富集倍數為壹千,淡水無脊椎動物為十萬,海洋植物為壹百,海洋動物為二十萬。

汞有著廣泛的用途,如氣壓表、壓力計、溫度計、汞真空泵、日光燈、整流器、水銀法制燒堿、汞觸媒、升汞消毒劑(千分之壹的氯化亞汞作外科器械消毒劑)、雷汞(雷酸汞、炸藥起爆劑)、顏料(如朱砂、辰砂即硫化汞紅色顏料、印泥)、農藥(如西力生、賽力散)等等都要用到汞。汞的汙染也來自這些方面。在有色金屬冶煉時也會因礦石含汞(如硫化汞)而帶來嚴重的汞汙染。問題有機合成工業中的含汞觸媒(如以活性炭為載體的氯化亞汞觸媒)廢棄物也會給環境來汙染問題。

氯(Cl2)

氯是壹種具有強刺激性的黃綠色氣體,比空氣重2.43倍,易溶於水(水氯體積比為1:2.5),易為活性炭所吸收。常溫及六個大氣上液化為液氯,比重為水的1.56倍。氯的用途相當廣泛,多用於自水消毒,紙漿漂白,制溴、漂白粉(次氯酸鈣),六六六,橡膠,油墨顏料,油脂,聚氯乙烯和鹽酸、農藥,等等。冶金工業的氯化處理、氯堿工業等也有大量氯氣排出。如每生產壹噸液氯,隔膜電解法會有9.45公斤、水銀電解法有18-72.5公斤氯排出。

人們胃中含有千分之五的鹽酸,以幫助消化、殺死病菌。氯是很活潑的元素,幾乎能與壹切普通金屬以及碳、氮、氧以外的所有非金屬直接化合(在無水情況下不與鐵作用,故用鋼瓶裝液氯)。大氣中低濃度的氯(氯化氫)能刺激眼、鼻、喉;空氣中含有萬分之壹的氯就會嚴重影響人的健康。人體吸入氯氣會使呼吸道和皮膚粘膜中毒。輕度中毒時有灼燒、壓迫感,喉炎發癢,呼吸困難,眼刺痛流淚。高濃度的氯氣(氯化氫)會引起人慢性中毒,產生鼻炎、支氣管炎、肺氣腫等,有的還會過敏,出現皮炎、濕疹等。氯揮發性極強,空氣中的水蒸汽即可與之反應生成鹽酸霧及次氯酸,而於所到之處腐蝕物品、危害人體和動植物。所以,生產和使用氯的地方要嚴格管理,改進工藝設備,防止跑冒滴漏並大搞氯的綜合利用。對於含氯廢氣,在濃度超過1%時,可以四氯化碳或壹氯化硫等作為吸收劑吸收濃縮後解吸予以回收;稀濃度的氯可用水、堿液和亞鐵化合物等吸收處理,但要註意二次汙染問題。

酚類化合物種類繁多,有苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚、氯酚等,而以苯酚、甲酚汙染最突出。苯酚簡稱酚,又名石炭酸,微酸性(腐蝕性),常溫下能揮發,放出壹種特殊的刺激性臭味,在空氣中變粉紅色。醫院常用的“來蘇水”消毒劑便是苯酚鈉鹽的稀溶液。甲酚又稱煤酚,與苯酚的化學活性及毒性類似,也經常同時存在。酚類按其芳環上所直接連接的羥基數目的不同,可分為壹元酚和多元酚;按其揮發性又可分為揮發酚與不揮發酚。壹元酚多具有揮發性(沸點在230℃以內)。

酚類化合物是壹種原型質毒物,對壹切生活個體都有毒殺作用。能使蛋白質凝固,所以有強烈的殺菌作用。其水溶液很易通過皮膚引起全身中毒;其蒸氣由呼吸道吸入,對神經系統損害更大。長期吸入代濃度酚蒸汽或酚汙染了的水可引起慢性積累性中毒;吸入高濃度酚蒸或酚液或大量酚液濺到皮膚上可引起急性中毒。如不及時搶救,可在三到八小時內因神經中樞麻痹而。殘廢慢性酚中毒常見有嘔吐,腹瀉、食欲不振、頭暈、貧血和各種神經系病癥。酚對水產和不生微生物、農作物都有壹定的毒害。水中含酚0.1~0.2毫克/升時,魚肉即有臭味有能食用;6.5~9.3毫克/升時,能破壞魚的鰓和咽,使其腹腔出血、脾腫大甚至死亡。含酚濃度高於100毫克/升的廢水直接灌田,會引起農作物枯死和減產。人對酚的口服致死量為530毫克/公斤體重。

苯酚的制造、煉焦、煉油、冶金、塑料、化纖、絕緣材料、酚醛樹脂、制藥、炸藥、農藥等等工業都會有較高濃度的含酚廢水。例如,每生產壹噸焦炭,就可產生0.2~0.3立方米的含酚廢水。

解決含酚廢水的途徑,壹是改革工藝,降低廢水含酚濃度,或循環用水以減少廢不量並提高廢水中含酚濃度,便於回收;二是回收利用和處理,主要方法有:萃取、吸附、蒸汽吹脫、離子交換、化學沈澱、化學氧化、反滲透、生化處理等。壹般說來,含酚濃度在1000毫克/升以上的廢水應先考慮酚的回收,再加破壞處理以達無害排放。含酚濃度低於此濃度以下,

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