氰化物污染
第三节 氰化物污染
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。
一、氰化物性质
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、醇与醚中。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,只有与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和某些金属形成络合物。按照络合物形成体的化合价与它的配位数,氰络合物的构成有不同的类型。腈是烃基和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。
二、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、木薯与白果等。污染环境的氰化物,主要来自工业生产。煤焦化时,在干馏条件下碳和氨反应,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、药品与塑料生产;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110~120千克乙腈与50~100千克HCN。
三、氰化物在环境中的转化
水的pH值为6~8时,水中的氰化物多以HCN形式存在。HCN在受光照射时能分解生成低毒的氨、甲酸、草酸等。水中的微生物能分解低浓度的氰化物,使之成为无毒的简单物质。氰化物也会挥发至大气中,造成大气污染。据测定,HCN在空旷地带滞留时间,夏天为5分钟,冬天为10分钟。
四、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。对浮游生物与甲壳类生物的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和水的pH值、溶解氧及其他金属离子的存在相关。
此外,含氰废水还会造成农业减产、牲畜死亡。
五、对土壤的污染
中国规定的氰化物的环境标准分为大气与水两类。居住区空气中HCN的最高容许浓度为0.01毫克/立方米(日平均),丙烯腈为0.05毫克/立方米(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/立方米,丙烯腈(皮)为2毫克/立方米。[(皮)表示容易经过皮肤的有毒物质]。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。