氟是最活潑的元素,在室溫下幾乎能與任何其他元素相互作用。即使是黃金,加熱後也能在氟氣中燃燒,在自然界中加熱後也能在氟氣中燃燒。自然界沒有單體氟。氟氣是淡黃色的,刺激性和文化性很強。工業中的氟汙染主要以氟化氫和其他氟化物的形式出現。氟在自然界分布廣泛,約占地殼總量的萬分之二。最重的氟礦物是螢石(氟化鈣,CaF2)和冰晶石(na3a 1 a6);磷灰石含氟約3%[氟磷酸鈣,Ca5F(PO4)3,(如摩洛哥磷灰石平均含量為五氧化二磷42%,氟3.7%)],粘土含氟約0.02-1.5億噸,是有毒氣體量最大的,也是大氣汙染防治的重點。密度2.3,無色,不燃,有強烈刺激性窒息性。在室溫下加四個大氣壓就能液化成無色液體。環境中的二氧化硫57%存在於自然界,但由於其分散、濃度低,不會造成汙染,43%來自工業生產等人為因素,由於來源集中、濃度高,會造成空氣汙染。人為二氧化碳排放量中,燃煤占70%,重油燃燒占16%,冶金工業占11%,煉油工業占4%。在城市,工業和生活用煤是二氧化硫的主要來源。二氧化硫從高煙囪排出後,在1.5km高空風的影響下,24小時後有50%以上超過700km,60小時後可擴散到1100km。二氧化硫進入大氣後,如果大氣幹燥清潔,可停留1 ~ 2周;如果空氣被汙染或潮濕,就會轉化成三氧化硫,落到地上。當二氧化硫停留在大氣中時。
二氧化硫
對眼、鼻、喉和呼吸道有強烈刺激;對肝、腎、心臟有害。可降低嗅覺和味覺,導致萎縮性鼻炎、慢性支氣管炎、結膜炎和胃炎。急性中毒可導致喉頭水腫、肺水腫,甚至窒息死亡。二氧化硫常隨灰塵和水蒸氣對環境有害。美國的多諾拉事件,英國倫敦的霧霾事件,日本的四日事件,都離不開二氧化硫。對於特別敏感的人來說,空氣中的二氧化硫濃度達到4 mg/L就可以檢測出來,即使二氧化硫濃度是萬分之壹,對棉花、小麥、大麥等都有明顯的影響。
二氧化硫防治措施包括:1,城市生活和工業燃料低硫化,在條件允許的情況下逐步推廣低硫煤、油氣、天然氣甚至電力作為能源。2.燃料脫硫。如加強煤炭洗選和煤炭液化。3.煙氣脫硫。例如用石灰或石灰石洗滌煙道氣;石灰或白雲石與煤混合用作鍋爐燃料。4、高煙囪排放。5.改造技術,綜合利用。比如硫酸廠,用二比二吸收代替壹比壹吸收;從有色冶金尾氣中回收高濃度二氧化硫生產硫酸。等壹下。
鉻
鉻是壹種具有銀白色光澤的金屬,無毒,化學性質穩定。不銹鋼含有超過12%的鉻。常見的鉻化合物有六價鉻酐、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、鉻酸鉀、鉻酸鈉等。三價鉻三氧化物(鉻綠,cr2o 3);二價氧化鉻。在鉻化合物中,六價鉻的毒性最大,其次是三價鉻。據研究,鉻是哺乳動物生命健康所需的微量元素。缺乏鉻會導致動脈粥樣硬化。成年人每天需要500-700微克的鉻,但壹般膳食只能提供50-100微克。紅糖、全谷物糙米、未精煉油、小米、胡蘿蔔、豌豆含鉻量較高。鉻能刺激植物生長,微量鉻能增加植物產量;但稍高的濃度會抑制土壤中有機質的硝化作用。鉻酸、重鉻酸鹽及其鹽會刺激和灼傷人的粘性黴菌和皮膚,並導致損傷和接觸性皮炎。這些化合物以蒸汽或粉塵的形式進入人體,會導致鼻中隔穿孔、胃腸道疾病、白細胞減少和類似哮喘的肺部疾病。皮膚接觸鉻化合物會導致“鉻瘡”,愈合非常緩慢。當空氣中鉻酸酐濃度達到0.15 ~ 0.31mg/m3時,可使鼻中隔穿孔。三價鉻也是壹種蛋白質凝結劑。有人認為六價鉻會誘發肺癌。另外,六價鉻尤其是鉻酸對汙水系統中的金屬管道有很強的培養作用,濃度為2.31 mg/L的重鉻酸鈉能腐蝕管道。用含3.4-17.3mg/l的三價鉻廢水灌溉,可毒害所有植物。
鉻汙染主要是由工業造成的。鉻化合物將從采礦、冶煉、制造鉻鹽、電鍍、金屬加工、制革、油漆、顏料和印染工業中排出。比如制革行業,壹般處理壹噸生皮,要郵寄50-60噸含鉻410mg/l的廢水。如果每天處理十噸生皮,每年要排放72-86噸鉻。
鉻汙染的防治要從工藝改革和綜合利用方面考慮,如電鍍和低鉻鍍的鉻霧回收;用鉻渣制造鑄石、青磚和鉻木質素;從鍍鉻廢水中回收氫氧化鉻,然後用亮綠處理。
汞
水銀,或稱水銀,是壹種液態金屬。比重13.6,熔點-39.3℃,沸點357℃。水銀在室溫下可以蒸發,它的蒸氣無色無味,比空氣重7倍。汞及其化合物毒性很大,尤其是汞的有機化合物毒性更大。魚生活在汞含量為0.01-0.02 mg/L的水中會中毒;如果人吃了0.1克汞,就會中毒致死。汞及其化合物可通過呼吸道、皮膚或消化道侵入人體。汞進入人體後,在肝、腎、腦、心、骨髓中聚集,引起神經毒性和深層組織病變,引起乏力、頭暈、顫抖、牙齦出血、禿頂、手腳麻痹、神經衰弱等癥狀,甚至精神錯亂,繼而瘋狂抽搐死亡。有機汞也能進入胎盤,引起胎兒先天性汞中毒,或畸形,或癡呆。汞的毒性是累積性的,通常需要數年或更長時間才能發生反應。食物鏈有相當大的富集汞的能力。比如淡水魚和浮遊植物的富集倍數是1000,淡水無脊椎動物是10萬,海洋植物是100,海洋動物是20萬。
汞的用途非常廣泛,如氣壓計、壓力計、溫度計、汞真空泵、熒光燈、整流器、汞基燒堿、汞觸媒、氯化汞消毒劑(千分之壹的氯化亞汞用作手術器械消毒劑)、氯化汞(雷酸汞,爆炸引發劑)、顏料(如朱砂、朱砂,即硫化汞紅色顏料、印泥)、農藥(如喜力生、賽力散)。汞汙染也來自這些方面。有色金屬冶煉時,礦石中的汞(如硫化汞)也會造成嚴重的汞汙染。問題有機合成工業中含汞催化劑(如以活性炭為載體的氯化亞汞催化劑)的廢棄物也會汙染環境。
氯(Cl2)
氯氣是壹種具有強烈刺激性的黃綠色氣體,比空氣重2.43倍,易溶於水(水與氯氣的體積比為1:2.5),易被活性炭吸收。在室溫和六個大氣壓下液化成液氯,比重為水的1.56倍。氯的用途非常廣泛,大多用於水的自我消毒、紙漿漂白、溴的生產、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。冶金行業、氯堿行業等的氯化處理也有大量氯氣排放。每生產壹噸液氯,隔膜電解將排放9.45公斤氯氣,汞電解將排放65,438+08-72.5公斤氯氣。
人的胃裏含有千分之五的鹽酸,幫助消化,殺死病菌。氯是壹種非常活潑的元素,除了碳、氮、氧之外,幾乎可以與所有普通金屬和所有非金屬直接化合(在沒有水的情況下不與鐵發生反應,所以用鋼瓶裝液氯)。大氣中低濃度的氯(氯化氫)會刺激眼睛、鼻子和喉嚨;含有十分之壹氯的空氣會嚴重影響人的健康。吸入氯會使呼吸道和皮膚黏膜中毒。輕度中毒時,有燒灼感和壓迫感,喉炎發癢,呼吸困難,眼睛刺痛,流淚。高濃度的氯(氯化氫)可引起慢性中毒,導致鼻炎、支氣管炎、肺氣腫等。,有的可能是過敏,皮炎,濕疹等。氯的揮發性很強,空氣中的水蒸氣能與它反應生成鹽酸霧和次氯酸,腐蝕物品,危害各處的人和動植物。因此,應嚴格管理氯氣生產和使用場所,改進工藝設備,防止氯氣泄漏和綜合利用。對於含氯廢氣,當濃度超過65438±0%時,可用四氯化碳或壹氯化硫作吸收劑吸收濃縮,再解吸回收;稀釋濃度的氯氣可以被水、堿液和含鐵化合物吸收,但要註意二次汙染。
苯酚
酚類化合物種類繁多,有苯酚、甲酚、氨基苯酚、硝基苯酚、萘酚、氯酚等,其中以苯酚和甲酚最為突出。苯酚,也簡稱石炭酸,是微酸性(腐蝕性)。常溫下能揮發,散發出特殊的刺鼻氣味,在空氣中變成粉紅色。醫院常用的消毒劑來蘇消毒劑是苯酚鈉的稀溶液。甲酚又稱煤酚,化學活性和毒性與苯酚相似,經常同時存在。根據酚的芳香環上直接連接的羥基數量,酚可以分為壹元酚和多元酚。按其揮發性可分為揮發酚和不揮發酚。壹元酚是揮發性的(沸點低於230℃)。
酚類化合物是典型的毒物,對所有生物都有毒性作用。蛋白質可以凝固,所以有很強的殺菌作用。其水溶液易通過皮膚引起全身中毒;其蒸氣從呼吸道吸入,對神經系統危害更大。長期吸入苯酚蒸氣或被苯酚汙染的水,可引起慢性累積中毒;吸入高濃度的苯酚蒸氣或苯酚液體飛濺或大量苯酚液體濺到皮膚上會引起急性中毒。如不及時搶救,可在三到八小時內導致神經中樞麻痹。慢性苯酚中毒通常包括嘔吐、腹瀉、食欲不振、頭暈、貧血和各種神經系統疾病。苯酚對水產品、非生物微生物和農作物有毒。當水中苯酚含量為0.1 ~ 0.2 mg/L時,魚會有臭味,可以食用。在6.5 ~ 9.3 mg/L時,可破壞魚類的鰓和咽,引起腹腔出血、脾腫大,甚至死亡。苯酚濃度高於100 mg/L的廢水直接灌溉會造成作物死亡和減產。人對苯酚的口服致死劑量為530毫克/千克體重。
苯酚制造、焦化、煉油、冶金、塑料、化纖、絕緣材料、酚醛樹脂、醫藥、炸藥、農藥等行業都會有高濃度的含酚廢水。例如,每生產壹噸焦炭,可產生0.2 ~ 0.3立方米的含酚廢水。
解決含酚廢水的途徑有:壹是改造工藝,降低廢水中的酚濃度,或循環用水,減少浪費量,提高廢水中的酚濃度,便於循環使用;二是回收處理。主要方法有萃取法、吸附法、汽提法、離子交換法、化學沈澱法、化學氧化法、反滲透法和生化處理法。壹般來說,苯酚濃度在1000 mg/L以上的廢水,首先要考慮回收苯酚,然後進行銷毀,實現無害化排放。如果苯酚的濃度低於這個濃度,就要進行無害化處理。
氰化物
氰化物有氰化物、氫氰酸、氰化鈉、氰化鉀、氰化銨、腈類,都是劇毒!無機氰化遇酸氫氰酸進出。氫氰酸比重0.687,有苦杏仁味,無色透明液體,熔點-14℃,沸點25.6℃,易揮發。氰化物侵入人體或接觸人體(特別是通過皮膚傷口)會導致中毒。輕者頭痛、頭暈、呼吸困難。在嚴重的情況下,他們會頭暈,抽搐,血壓下降。甚至他們會在兩三分鐘內毫無征兆地突然暈倒,然後死去。氰化物中毒治愈的人是不可能有神經系統後遺癥的,比如頭痛、癱瘓、失語、癲癇。氫氰酸對人的致死劑量為0.06g,氰化鈉為0.1g,氰化鉀為0.12g..氰化物對魚有害。當水中氰化物含量為0.04 ~ 0.1ppm時,可使魚類死亡。
含氰廢水和廢氣主要來自電鍍、焦化、冶金、選礦、化纖、制藥、有機玻璃、塑料、煤氣等工業部門。消除其危害的主要措施有:1,改造技術。例如無氰化物或微氰化物電鍍;選礦用無氰選礦。2.回收利用。如蒸發濃縮、離子交換、酸揮發等方法回收氰化物3。廢水處理。主要有電解、氧化、溶出吸收、生化和化學處理等。,破壞氰化物。例如,向廢物中加入液氯、次氯酸鈉或漂白粉,將氰化物轉化為二氧化碳和氮氣。壹般氰化物濃度小於20mg/L時可采用活性汙泥曝氣池,20 ~ 40mg/L時可采用生物濾池,等等。
鎘
鎘是壹種毒性很大的重金屬,其化合物大部分都是有毒物質。鎘用途廣泛,如鎘鹽、鎘蒸氣燈、顏料、煙幕彈、合金、電鍍、熔劑、標準電池、冶金脫氧劑、原子反應堆中子棒收集器等。如顏料鎘紅由硫化鎘、硒化鎘、硫酸鋇組成;鎘黃由硫化鎘和硫酸鋇組成。鎘在自然界中非常罕見,通常與硫化鉛、鋅礦,尤其是閃鋅礦(ZnS)有關。金屬礦石的開采和冶煉、電鍍和顏料是鎘的主要人為汙染源。粗磷肥中鎘含量可達100 mg/kg,過磷酸鈣中鎘含量可達50 ~ 170 mg/kg。鎘也存在於汽車尾氣中。數據顯示,交通頻繁的道路兩側土壤和草地的鎘含量,在近處明顯高於遠處。煙草也含有壹定量的鎘。
震驚世界的日本“痛”,就是鎘汙染造成的。含鎘的礦山廢水汙染了河流兩岸的土壤、谷物和牧草,通過食物鏈進入人體,在腎臟和骨骼中慢慢積累。會置換骨骼中的鈣,使骨骼嚴重軟化,骨折;鎘會引起胃功能紊亂,幹擾人體和機體內的鋅酶系統,降低鋅鎘比,導致高血壓的增加。鎘的毒性是潛在的。即使飲用水中鎘的濃度低至0.1 mg/L,也能在人體組織(尤其是女性)中蓄積,潛伏期可長達十至三十年,而且早期不易被檢測出來。資料顯示,鎘在人體內的生物半衰期為20 ~ 40年。鎘對人體組織器官的毒害是多方面的,治療起來極其困難。因此,各國對工業“三廢”排放中的鎘做出了非常嚴格的規定。日本也規定鎘含量超過1 mg/kg的大米為“鎘大米”,禁止食用。日本環境廳規定,大米中鎘濃度的最高正常含量為0.3ppm。
由於鎘化合物具有不同程度的毒性,用任何方法去除廢水中的鎘都只能改變其存在,用任何方法去除廢水中的鎘,都只能改變其存在方式和轉移其存在位置,不能消除其毒性。因此,含鎘廢水的處理應盡可能與資源化相結合。
砷
砷及其可溶性化合物毒性極大。比如砷(砒霜)就是三氧化二砷。在自然界中,主要以化合物形式存在,有時也以單質形式存在,包括FeAsS、雄黃(As2S2)、雌黃(As2S3)。許多有色金屬礦石中含有砷化合物,所以在有色金屬冶煉過程中(如礦石焙燒),有砷化合物(如三氧化二砷)排出。煤中砷的平均含量可達25 mg/kg,因此由於煤的燃燒,周圍空氣中的砷濃度可達0.02 μ g/m3。砷化合物多用於制造硬質合金(如鉛子彈中含35%砷)、砷酸鹽藥物、農藥、滅鼠劑(通常是砷酸鹽和亞砷酸鹽)、玻璃工業的脫色劑、毛皮工業的脫毛劑和防腐劑。因此,冶金、硫酸、化肥、皮革、農藥等行業都有砷汙染。問題砷可以通過呼吸、皮膚接觸和飲食進入人體。砷能與蛋白質和酶中的巰基結合,抑制體內許多生化過程,特別是與丙酮酸氧化酶的巰基結合,使其失活,引起細胞代謝嚴重紊亂。砷的毒性劑量為0.01 ~ 0.052克,致死劑量為0.06 ~ 0.2克..砷中毒的急性癥狀為:咽喉、食管和胃腸道有灼熱感,腹瀉、腹痛、頭痛、惡心、嘔吐、口飲、面部發紺、血壓迅速下降,嚴重者迅速死亡。砷中毒也是累積性的,可在骨質疏松、腎臟、肝臟、脾臟、肌肉和角質化組織(如頭發、皮膚、指甲)中累積。近年來還發現,經常接觸含砷物質的工人皮膚癌和肺癌的發病率高於其他行業;皮膚潰瘍和鼻中隔穿孔較為常見。
含砷廢氣應嚴格消煙除塵,並在煙道中回收。含砷廢物的處理方法壹般是加入石灰、硫酸亞鐵和液氯(或漂白粉)沈澱砷。各種方法去除飲用水中砷的效率,石灰軟化法為85%,木炭過濾法為70%,硫化鐵濾床為94%,硫酸鐵混凝法為80%,氯化鐵混凝法為98%,氫氧化鐵沈澱法為94 ~ 96%。如果人畜誤食砒霜中毒,可服用氧化鎂和硫酸亞鐵溶液強力攪拌產生的新鮮氫氧化鐵懸浮液解毒。
煙塵
除了工業過程產生的粉塵,煙塵主要是燃料燃燒的產物。工業用煤的排煙量約為燃燒重量的3 ~ 18%,褐煤為11%,無煙煤為8 ~ 9%。同樣壹噸煤,住宅使用產生的粉塵比工業使用產生的粉塵多2 ~ 3倍。粉塵通常含有有毒氣體和粉塵,如硫、氮和碳的氧化物。大於十米的塵粒會很快沈降到地面,稱為降塵;小於10微米的顆粒稱為浮塵,其中有相當壹部分比細菌還小,可在大氣中漂浮數小時,甚至數天、數年,尤其是直徑為0.5 ~ 5微米的浮塵,不能被人的鼻毛阻擋,也不能被呼吸粘液排除,但可直接到達肺泡,由血液帶到全身。有些浮塵還伴有苯並(a)芘或某些有毒金屬化合物(如鉻、鈹、鎳)、石棉、砷化合物,可致癌。細小的浮塵隨呼吸道進入人體後,有壹半會附著在肺細胞上,是造成人類和動植物呼吸系統疾病的重要原因。煙塵還會減弱陽光和能見度,吸收陽光中的紫外線部分,增加兒童佝僂病。
防止煙塵汙染的主要措施有:1,改變燃料成分和燃燒方式。如使用無汙染或少汙染的燃料(天然氣、煤氣、石油煉廠氣或其他能源如陽光、沼氣、風力和潮汐)代替煤炭;對現有的爐子進行技術改造。2.區域集中供熱,大型燃煤電站並聯供熱供電,集中高效鍋爐替代分散低效鍋爐;3、采用多種消煙除塵方法。等壹下。
粉煤灰
從燃煤鍋爐煙囪收集的灰稱為飛灰。很多火電廠都是將飛灰和鍋爐底部的沈積物(渣)壹起排出,也就是飛灰。我國燃煤電廠每年排放近4000萬噸飛灰,是重要的汙染源。它不僅占用大量土地進行堆積,還經常排放河流,使河流淤塞惡化。煤灰的主要成分是矽酸鹽、矽鋁酸鹽、二氧化矽、硫酸鹽等。,而且鐵含量也挺高的。它沒有水硬性膠凝性能,但經過粉磨後,在有水分的條件下能與石灰等化學物質反應生成水硬性膠凝材料,所以粉煤灰的用途很廣泛,主要用於制作建築材料。許多西方國家都反對將灰燼資源回收作為國家政策的壹部分,美國甚至將灰燼列為第七種礦產資源,24.1%(約65.438+0.641萬噸)在65.438+0.978中作為商品出售。最近我國也制定了粉煤灰水泥國家標準,並將其列為正式產品。粉煤灰還可用作水泥的活性摻合料、混凝土的摻合料、燒結粉煤灰陶粒(人工骨料)、砌築水泥(砂漿水泥)、填料和築路材料。粉煤灰的綜合利用需要電力、建材、建設、環保等部門的統壹認識,需要我國粉煤灰利用產業的建設。粉煤灰的汙染和利用可以從發展燃煤電站除塵技術、幹排灰技術到廢物回收利用、資源化產品化、產品系列化等方面來解決。
硫鐵礦渣
又稱煤渣,是在生產硫酸的過程中焙燒黃鐵礦時產生的。壹般每萬噸硫酸能產生7000噸左右的硫鐵礦渣。因為煤渣中有殘留的硫磺,排水會使其嚴重酸化,腐蝕橋梁和船只。
煤渣含鐵量壹般為40% ~ 45%,經過磁選和重選(同時脫硫),可提高到50% ~ 60%。是很好的煉鐵原料。每萬噸硫鐵礦燒渣可選煉鐵原料約4000噸,殘渣還可用於水泥廠。此外,爐渣中有許多有價金屬,應考慮綜合利用。目前,我省大部分燒渣除部分用於水泥廠外,尚未進行處理,值得關註。
鋼渣和高爐礦渣
每生產壹噸生鐵,排放高爐渣0.75噸(國外由於高碎大型化的改進和礦石品位的提高,已降至0.3噸);每生產壹噸鋼,排放0.25噸鋼渣。高爐渣化學成分接近水泥,活性穩定,耐磨性好,水化吸水性好,水淬工藝成熟,易於加工,經濟回收。目前我國高爐渣利用率達到60%。但鋼渣堅硬、體積大、不易破碎,水淬技術不成熟,難以使用。高爐礦渣壹般用於制造礦渣水泥、礦渣磷肥、鑄石、礦渣纖維、微晶玻璃等。堿性冶鐵爐(如托馬斯爐)鋼渣水淬後形成小顆粒,可通過磁選回收。殘渣制成磷肥和水泥(成本只有普通水泥的壹半)。鋼渣磷肥含有磷和多種微量元素,適用於酸性土壤,能改良土壤,可作為飲料添加劑。其有效五氧化二磷為14 ~ 18%。國外對鋼渣的利用側重於爐前水淬使其先粒化;或者采用大面積分層鋪渣法(熱濺法)。壹般鋼渣返回燒結或直接返回高爐代替石灰石作為助溶劑。
放射性物質
某些元素的不穩定核發生蛻變,釋放出A、B (β)、C等射線(以能量的形式),成為新的原子。這種不穩定的元素稱為放射性元素,包括天然的(如錒、釷和鈾)和人造的(鈈、鋦和鈥)。含有放射性元素的物質是放射性物質,在工業、農業、醫學和國防上都有很大的價值。但它通過空氣、飲食等途徑進入人體,通過體內或體外照射危害人體健康。人體暴露於放射性危害,如頭暈、疲勞、脫發、紅斑、白細胞減少或增多、血小板減少;但大劑量照射也會引起白血病、骨癌、肺癌和甲狀腺癌甚至死亡,放射性還會引起基因突變和染色體畸變。不同的射線對人的傷害也不同。比如σ-1粒子的放射性物質,會對其接觸的組織造成深度放射性傷害;和-射線主要是由外部輻射引起的;β射線的穿透能力介於兩者之間,既可造成外部輻射灼傷和皮膚惡化,也可通過外部組織造成內部輻射損傷。