離放射性的物質多元才安全

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，降落地麵。二氧化硫在大氣中停留時間約2～4日。二氧化硫對眼、鼻、咽喉和呼吸道有強烈刺激作用；對肝、腎和心髒有害。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，水蒸汽一直危害環境。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。即使千萬分之一濃度的二氧化硫，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一轉一吸；回收有色冶金尾氣中高濃度的二化硫製硫酸。等等。鉻(Cr)鉻是一種具有銀白色光澤的金屬，無毒，化學性質很穩定，不鏽鋼中便含有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，而在一般夥食中每天僅能提供50－100微克。紅糖全穀類糙米、未精製的油、小米、胡蘿卜、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，又可抑製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。三價鉻還是一種蛋白凝聚劑。有人認為，六價鉻可誘發肺癌。此外，六價鉻，特別是鉻酸對下水係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、鉻鹽的製造、電鍍、金屬加工、製革、油漆、顏料、印染工業，都會有鉻化合物排出。如製革工業通常處理一噸原皮，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；鉻渣製鑄石、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，是一種液體金屬。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、心髒和骨髓等部位，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、神經衰弱等症狀，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一千，淡水無脊椎動物為十萬，海洋植物為一百，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、水銀法製燒堿、汞觸媒、升汞消毒劑(千分之一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麵。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。人們已研究了各種對付汞汙染的辦法。如以隔膜電解槽製燒堿，有色冶金中采用多硫化堿回收汞、以無汞差壓計代替水銀差壓計，等等。含汞廢水也可以化學沉澱法、活性炭吸附法、汞齊提取法等等處理。但必須指出，任何方法除汞、都隻能改變其存在形態和轉移其存在位置，而其固有毒性並未消除，因此還要與汞的回收利用相結合。在製汞或使用汞的工廠中，常常定期用碘熏蒸，以生成碘化汞，消除汞患。氯(Cl2)氯是一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，製溴、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。如每生產一噸液氯，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，幾乎能與一切普通金屬以及碳、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；空氣中含有萬分之一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，可以四氯化碳或一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，但要注意二次汙染問題。酚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，放出一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，可分為一元酚和多元酚；按其揮發性又可分為揮發酚與不揮發酚。一元酚多具有揮發性(沸點在230℃以內)。酚類化合物是一種原型質毒物，對一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，對神經係統損害更大。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、貧血和各種神經係病症。酚對水產和不生微生物、農作物都有一定的毒害。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。苯酚的製造、煉焦、煉油、冶金、塑料、化纖、絕緣材料、酚醛樹脂、製藥、炸藥、農藥等等工業都會有較高濃度的含酚廢水。例如，每生產一噸焦炭，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，一是改革工藝，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、化學沉澱、化學氧化、反滲透、生化處理等。一般說來，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，則要進行無害處理。氰化物氰化物有氰、氫氰酸、氰化鈉、氰化鉀、氰化銨和腈類，均有劇毒！無機氰化遇酸即入出氫氰酸。氫氰酸比重為0.687，具苦杏仁臭味、無色透明液體，熔點－14℃，沸點25.6℃，極易揮發。氰化物侵入人體或接觸它們(特別是通過皮膚傷口)，均能引起中毒。輕者頭痛、眩暈、呼吸困難，重者昏、戲攣、血壓下降，甚至在二、三分鍾內無預兆而突然昏致死亡。氰化物中毒治愈者不可能有神經係統後遺症，如頭痛、麻痹、失語、顛癇等。氫氰酸對人的致死量為0.06克、氰化鈉為0.1克、氰化鉀為0.12克。氰化物對魚的毒害較大，當水中氰根含量為0.04～0.1ppm時，即可使魚致死。含氰廢水、廢氣主要來自電鍍、焦化、冶金、選礦、化纖、製藥、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、改革工藝。如電鍍的無氰或微氰化；選礦用無氰選礦。2、回收利用。如蒸發濃縮、離子交換、酸性揮發等方法回收氰化物3、廢水處理。主要有是電解、氧化、吹脫與吸收、生化、化學處理等，破壞氰根。如向廢不中投放液氯、次氯酸鈉或漂白粉等，使氰轉化為二氧化碳和氮。一般含氰濃度小於20毫克/升時可用活性汙泥曝氣池，20～40毫克/升時用生物濾池，等等。鎘(Cd)鎘是一種毒性很大的重金屬，其化合物也大都屬毒性物質。鎘用途很廣，鎘鹽、鎘蒸燈、顏料、煙霧彈、合金、電鍍、焊藥、標準電池、冶金去氧劑、原子反應堆的中子收棒等，都要用到鎘。如顏料鎘紅即為硫化鎘、硒化鎘和硫酸鋇組成；鎘黃為硫化鎘與硫酸鋇組成。鎘在自然界中相當稀少，常伴生於硫化鉛、鋅礦特別是閃鋅礦(ZnS)之中。金屬礦的開采和冶煉、電鍍、顏料等是鎘的主要人為汙染源。粗磷肥中含鎘可達100毫克/公斤、普鈣含鎘可達50～170毫克/公斤；汽車廢氣中也有鎘。資料表明，交通頻繁的公路兩旁土壤和草的含鎘量，近處明顯高於遠處。煙草中也含有一定量的鎘。震驚世界的日本“痛痛痛”就是因鎘汙染而致。含鎘的礦山廢水汙染了河水及河兩岸的土壤、糧食、牧草、通過食物鏈進入人體而慢慢積累，在腎髒和骨骼中。會取代骨中鈣，使骨骼嚴重軟化，骨頭寸斷；鎘會引起胃髒功能失調，幹擾人體和生物體內鋅的酶係統，使鋅鎘比降低，而導致高血壓症上升。鎘毒性是潛在性的。即使飲用水中鎘濃度低至0.1毫克/升，也能在人體(特別是婦女)組織中積聚，潛伏期可長達十至三十年，且早期不易覺察。資料表明，人體內鎘的生物學半衰期為20～40年。鎘對人體組織和器官的毒害是多方麵的，且治療極為困難。因此，各國對工業排放“三廢”中的鎘都作了極嚴格的規定。日本還規定，大米含鎘超過1毫克/公斤即為“鎘米”，禁止食用。日本環境廳規定0.3ppm為大米中鎘濃度的最高正常含量。由於鎘化合物具有程度不同的毒性，用任何方法從廢水中除鎘，隻能改變其存在任何方法從廢水中除隔，隻能改變其存在方式和轉移其存在的位置，並不能消除其毒性。因此，鎘廢水的處理應盡量與回收利用結合。砷(As)砷及砷的可溶性化合物者極毒。如砒霜(白砒)就是三氧化二砷。自然界中主要以化合物形態存在，間或成單質存在，有硫砷鐵礦(FeAsS)、雄黃(As2S2)、雌黃(As2S3)。不少有色金屬礦石中含有砷化物，所以在有色金屬冶煉過程中(如礦石培燒)，均有砷化物(如白砒)排出。煤中含砷平均可達25毫克/公斤，故煤的燃燒可使周圍空氣的砷濃度達0.02微克/立方米。砷化物多用於製造硬質合金(如鉛彈中加35%的砷)、砷酸鹽藥物、殺蟲劑、殺鼠劑(一般為砷酸、亞砷酸鹽類)、玻璃工業脫色劑、毛皮工業的脫毛劑和防腐劑。所以冶金、硫酸、化肥、皮革、農藥等工業均有砷汙染。問題砷可以通過呼吸、皮膚接觸、飲食等途徑進入人體。砷能與蛋白質和酶中的巰基結合，抑製體內很多生化過程，特別是與丙酮酸氧化酶的巰基結合，使其失去活性，引起細胞代謝的嚴重紊亂。砷對人的中毒劑量為0.01～0.052克，致死量為0.06～0.2克。砷的急性中毒症狀是：咽喉、食道及胃腸燒灼感，腹瀉、腹痛、頭痛、惡心、嘔吐、口喝、麵部發紺、血壓迅速降低，病情嚴重時可迅速死亡。砷中毒作用也是積累性的，能蓄積於骨質疏鬆部、腎、肝、脾、肌肉和角化組織(如頭發、皮膚及指甲)。近年來還發現，與含砷物質經常接觸的工人中，皮膚癌和肺癌的發病率錠高於其他行業；而皮膚潰瘍、鼻中隔穿孔更為常見。含砷廢氣應嚴格消煙除塵措施，在煙道中予以回收。含砷廢一般用投加石灰、硫酸亞鐵和液氯(或漂白粉)，將砷沉澱，然後對廢渣進行處理。各種方法從飲用水中除砷的效率，石灰軟化法可除去85%，木炭過濾為70%，硫化鐵濾床94%，硫酸鐵凝結80%以上，氯化鐵凝結98%以上，氫氧化鐵沉澱法94～96%。如人畜誤食砷中毒，可以氧化鎂與硫酸亞鐵溶液強烈攪動生成的新鮮氫氧化鐵懸浮液服用來解毒。煙塵除工業過程產生的粉塵外，煙塵主要是燃料燃燒的產物。工業用煤排煙量大致是燃燒的重量的3～18%，褐煤為11%，無煙煤為8～9%。同樣一噸煤，居民用比工業用所產生的粉塵要多2～3倍。煙塵一般含硫、氮、碳的氧化物等有毒氣體和粉塵。粉塵顆粒大於十策米的，很快會沉降到地麵，稱為落塵；顆粒小於十微米的稱為飄塵，其中相當大一部分比細菌還小，可以幾小時，甚至幾天，幾年地飄浮在大氣中，尤其是直徑在0.5～5微米的飄塵，不能為人的鼻毛所阻滯和呼吸道粘液所排除，可直接到達肺泡，被血液帶到全身。有的飄塵還附有苯並(a)芘或本身就是一些有毒的金屬(如鉻、鈹、鎳)化合物、石棉、砷化物等，可以致癌。細小的飄塵隨呼吸道進入人體後將有一半粘附在肺部細胞上，是構成人類和動植物呼吸道疾病的重要原因。煙塵還能削弱日光和能見度，吸收日光中對人體有紫外部分，而使兒童的佝僂病增多。防治煙塵汙染措施主要有：1、改變燃料構成和燃燒方式。如用無汙染或少汙染的燃料(天然氣、煤氣、石油煉廠氣或其他日光、沼氣、風、潮汐等能源)代替煤炭；現有爐窯實行技術改革。2、區域集中供熱，大的燃煤電站實行熱電並供，以集中的高效鍋爐代替分散的低效鍋爐；3、采用各種煙塵消煙除塵方式。等等。粉煤灰從燃煤鍋爐煙囪收集下來的煙灰稱為粉煤灰。許多火電廠將粉煤灰與鍋爐底部的沉渣(爐渣)一起排出，即粉煤灰渣。我國火電站每年排放的粉煤灰渣有近四千萬噸，是一個重要的汙染源。它不僅占用大量土地堆積，還常排放江河，使河道淤塞，河水變質。煤灰渣主要成份為矽酸鹽、鋁矽酸鹽、氧化矽、硫酸鹽等，含鐵也相當高。它本身沒有水硬膠凝性，但經磨細後，在有水份的條件下，能與石灰等起化學反應生成水硬膠凝性的化合物，因此粉煤灰用途極廣，主要用以製作建材。不少西方國家都反灰渣資源再技術作為國策的一環，美國更把灰渣列為礦產資源中的第七位，在1978年已有24.1%(約1641萬噸)作為商品銷售。我國最近也製定了粉煤灰水泥的國家標準，將其列為正式產品。粉煤灰還可用於水泥的活性混合材，混凝土的摻合料、燒結粉煤灰陶粒(人造骨料)、砌築水泥(砂漿水泥)、填築和築路材料。粉煤灰的綜合利用，需要電力、建材、建工、環保各部門統一認識，建設起我國的粉煤灰渣利用工業，從發展燃煤電站的除塵技術、幹排灰技術到廢料資源化、資源產品化、產品係列化等方麵著手，解決粉煤灰的汙染與利用問題。硫鐵礦渣又稱燒渣，是生產硫酸過程中，焙燒硫鐵礦時產生的。一般每生產一萬噸硫酸可產生約七千噸硫鐵礦渣。由於燒渣中還有殘硫，故排放水體，將使其嚴重酸化，腐蝕橋梁、船舶。燒渣含鐵量一般為百分之四十至四十五，經磁選、重選後，可提高至百分之五十到六十(同時脫硫)，是很好的煉鐵原料，每一萬噸硫鐵礦渣可選出四千噸左右的煉鐵原料，選餘物還可供水泥廠用，此外，燒渣中還有不少有價金屬，應考慮綜合利用問題。目前我省燒渣除部分供水泥廠外，大部分未處理，值得注意。鋼渣、高爐渣每生產一噸生鐵要排出0.75噸高爐渣(國外由於高斷的改進和大型化、礦石品位提高，已降到0.3噸)；每生產一噸鋼，要排出0.25噸鋼渣。高爐渣化學成份接近水泥的化學成份，活性比較穩定，抗磨、水化、吸水性能好，水淬工藝成熟，易於加工，回收利用合算。目前我國對高爐渣的利用率達百分之六十。而鋼渣質硬、塊大、不易破碎，水淬技術不很成熟，利用較難。高爐渣一般用於製礦渣水泥、礦渣磷肥、鑄石、礦渣纖維、微晶玻璃等。堿性煉鐵爐(如托馬斯爐)的鋼渣經水淬後渣中鋼形成小粒，可經磁選回收。選餘渣再製磷肥和水泥(其成本僅為普通水泥一半)。鋼渣磷肥含磷及多種微量元素，適用於酸性土壤，能改良土壤，又可作飲料添加劑，其有效五氧化二磷為14～18%。國外對鋼渣利用著重研究爐前水淬，使其先行粒化；或采用大麵積分層鋪渣破法(熱潑法)。一般將鋼渣返回燒結礦或直接回高爐代石灰石作助溶劑。放射性物質某些元素的不穩定原子核進行蛻變，放出甲(a)、乙(β)、丙()等射線，(能量的形式)，而自己變成一種新原子，這種不穩定我的元素稱為放射性元素，有天然的(如錒、釷、鈾等)和人工的(鈈、鋦、鍆等)之分。含放射性元素的物質即放射性物質它，在工、農、醫、國防各方麵均有著極重要價值。但它通過空氣、飲食等途徑進入人體，以體內或體外照射方式危害人體健康。人體受放射性危害，輕者頭暈、疲乏、脫發、紅斑、白血球減少或增多、血小板減少；而大劑量照射，還會引起白血病及骨、肺、甲狀腺癌變甚至死亡，放射性還能引起基因突變和染色體畸變。不同射線對人的危害也有差別，如σ一粒子的放射性物質將引起所接觸到的組織的高深度放射性危害；而－射線主要是外部輻射引起危害；β－射線穿透能力介於二者之間，既能引起外部輻射性燒作和皮膚惡化，又能透過外層組織引起體內放射性損傷。防止或減少放射源發出的射線對人體的傷害，主要有以下三種防護手段：(一)距離防護：距離放射源越遠，接觸的射線就越少，受到的傷害也越小。(二)屏蔽防護：選取適當的屏蔽材料(如混凝土、鐵或鉛等)做成屏蔽體遮擋放射源發出的射線。(三)時間防護：盡可能減少與放射源的接觸時間。在實際工作中，通常將上述三種防護手段組合應用。