工业生产中排放的重点有害物质简介
氟(F2)
氟是最活泼的元素，常温下就几乎与任何其他元素相互作用。甚至黄金在受热后也能在氟气中燃烧，自然界中受热后也能在氟气中燃烧，自然界中不存在单体氟。氟气体为淡黄色，有强刺激性和文化馆性。工业中氟的污染主要是以氟化氢及其他氟化物的形式出现的。自然界中氟分布很广，约占地壳总得量的万分之二。最重的氟矿是萤石(氟化钙，CaF2)、冰晶石 (Na3A1A6)；磷灰石中含有约3%的氟[氟磷酸钙，Ca5F(PO4)3，(如摩洛哥磷灰石矿平均含五氧化二磷42%，氟3.7%)]，粘土含氟约0.02-1.5亿吨，是毒气中数量最大者，也是大气污染防治重点。密度为2.3，无色，不燃，具有强烈辛辣窒息性。常温下加以四个大气压即能液化为无色液体。环境中的二氧化硫57%发生于自然界，但由于分散，浓度不大而不致构成污染，43%来自工业生产等人为原因， 由于发生源集中，浓度高而会造成大气污染。人为排放的二氧化碳中，燃煤约占70%，重油燃烧占16%，冶金工业约占11%，炼油工业约占4%。在城市里，工业和生活用煤是二氧化硫的主要来源。二氧化硫经高烟囱排放后，在1.5公里高空风的影响下，24小时之后会有50%以上超越700公里之外，60小时后，能扩散到1100公里以外。二氧化硫进入大气后，若大气干燥清洁，可停留1～2星期；若大气污染或潮湿，则转化为三氧化硫，降落地面。二氧化硫在大气中停留时间约2～4日。
二氧化硫对眼、鼻、咽喉和呼吸道有强烈刺激作用；对肝、肾和心脏有害。能使嗅觉和味觉减退，产生萎缩性鼻炎、慢性支气管炎、眼结膜炎和胃炎。急性中毒则可出现喉头水肿，肺水肿以至窒息死亡。二氧化硫常与粉尘，水蒸汽一直危害环境。美国多诺拉事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市事件等，都是与二氧化硫分不开的。对于特别敏感的人来说，空气中二氧化硫的浓度达到4mg/l即可觉察出来。即使千万分之一浓度的二氧化硫，对棉花、小麦、大麦等也有明显的作用。
二氧化硫的防治措施包括：1、城市的生活及工业用燃料低硫化，有条件的要逐步推广低硫煤、油和煤气、天然气，甚至以电为能源。2、燃料脱硫。如加强洗煤，煤的液化。3、烟气脱硫。如用石灰或石灰石洗涤烟气；以石灰或白云石掺煤作锅炉燃料等。4、高烟囱排放。5、改革工艺，综合利用。如硫酸厂以二转二吸代替一转一吸；回收有色冶金尾气中高浓度的二化硫制硫酸。等等。
铬(Cr)
铬是一种具有银白色光泽的金属，无毒，化学性质很稳定，不锈钢中便含有12%以上的铬。常见的铬化合物有六价的铬酐、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠等；三价的三氧化二铬(铬绿、Cr2O3)；二价的氧化亚铬。铬的化合物中以六价铬毒性最强，三价铬次之。据研究表明，铬是哺乳动物生命与健康所需的微量元素。缺乏铬可引起动脉粥样硬化。成人每天需500－700微克铬，而在一般伙食中每天仅能提供50－100微克。红糖全谷类糙米、未精制的油、小米、胡萝卜、豌豆含铬较高。铬对植物生长有刺激作用，微量铬可提高植物收获量；但浓度稍高，又可抑制土壤内有机物质的硝化作用。铬酸、重铬酸及其盐类对人的粘模及皮肤有刺激和灼烧作用、并导致伤、接触性皮炎。这些化合物以蒸气或粉尘方式进入人体，均会引中鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。皮肤接触铬化物，可引起愈合极慢的“铬疮”，当空气中铬酸酐的浓度达0.15～0.31毫克/立方米时就可使鼻中隔穿孔。三价铬还是一种蛋白凝聚剂。有人认为，六价铬可诱发肺癌。此外，六价铬，特别是铬酸对下水系统金属管道有强文化馆作用，浓度2为0.31mg/l的重铬酸钠即可腐蚀管道。含3.4-17.3mg/l的三价铬废水灌田，就能使所有植物中毒。
铬的污染主要由工业引起。铬的开采、冶炼、铬盐的制造、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染工业，都会有铬化合物排出。如制革工业通常处理一吨原皮，要排邮含铬410mg/l的废水50－60吨；若每天处理原皮十吨，则年排铬72－86吨。
防治铬的污染要从改革工艺和综合利用多考虑，如电镀的铬雾回收、低铬镀铬；铬渣制铸石、青砖和铬木质素；镀铬废水回收氢氧化铬再经锦绿等等。
汞(Hg)
汞即水银，是一种液体金属。比重13.6，熔点-39.3℃、沸点357℃。汞在常温下即可蒸发，其蒸气无色无味，比空气重七倍。汞及其化合物毒性都很大，特别是汞的有机化合物毒性更大。鱼在含汞量0.01－0.02毫克/升的水中生活就会中毒；人若食用0.1克汞就会中毒致死。汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体。当汞进入人体后，即集聚于肝、肾、大脑、心脏和骨髓等部位，造成神经性中毒和深部组织病变，引起疲倦，头晕、颤抖、牙龈出血、秃发、手脚麻痹、神经衰弱等症状，甚至会出现精神混乱，进而疯狂痉挛致死。有机汞还能进入胎盘，使胎儿先天性汞中毒，或畸形，或痴呆。汞的毒性是积累性的，往往要几年或十几年才能反应出来。食物链对汞有相当大的富集能力。如淡水鱼和浮游植物对汞的富集倍数为一千，淡水无脊椎动物为十万，海洋植物为一百，海洋动物为二十万。
汞有着广泛的用途，如气压表、压力计、温度计、汞真空泵、日光灯、整流器、水银法制烧碱、汞触媒、升汞消毒剂(千分之一的氯化亚汞作外科器械消毒剂)、雷汞(雷酸汞、炸药起爆剂)、颜料(如朱砂、辰砂即硫化汞红色颜料、印泥)、农药(如西力生、赛力散)等等都要用到汞。汞的污染也来自这些方面。在有色金属冶炼时也会因矿石含汞(如硫化汞)而带来严重的汞污染。问题有机合成工业中的含汞触媒(如以活性炭为载体的氯化亚汞触媒)废弃物也会给环境来污染问题。
人们已研究了各种对付汞污染的办法。如以隔膜电解槽制烧碱，有色冶金中采用多硫化碱回收汞、以无汞差压计代替水银差压计，等等。含汞废水也可以化学沉淀法、活性炭吸附法、汞齐提取法等等处理。但必须指出，任何方法除汞、都只能改变其存在形态和转移其存在位置，而其固有毒性并未消除，因此还要与汞的回收利用相结合。在制汞或使用汞的工厂中，常常定期用碘熏蒸，以生成碘化汞，消除汞患。
氯(Cl2)
氯是一种具有强刺激性的黄绿色气体，比空气重2.43倍，易溶于水(水氯体积比为1:2.5)，易为活性炭所吸收。常温及六个大气上液化为液氯，比重为水的1.56倍。氯的用途相当广泛，多用于自水消毒，纸浆漂白，制溴、漂白粉(次氯酸钙)，六六六，橡胶，油墨颜料，油脂，聚氯乙烯和盐酸、农药，等等。冶金工业的氯化处理、氯碱工业等也有大量氯气排出。如每生产一吨液氯，隔膜电解法会有9.45公斤、水银电解法有18－72.5公斤氯排出。
人们胃中含有千分之五的盐酸，以帮助消化、杀死病菌。氯是很活泼的元素，几乎能与一切普通金属以及碳、氮、氧以外的所有非金属直接化合(在无水情况下不与铁作用，故用钢瓶装液氯)。大气中低浓度的氯(氯化氢)能刺激眼、鼻、喉；空气中含有万分之一的氯就会严重影响人的健康。人体吸入氯气会使呼吸道和皮肤粘膜中毒。轻度中毒时有灼烧、压迫感，喉炎发痒，呼吸困难，眼刺痛流泪。高浓度的氯气(氯化氢)会引起人慢性中毒，产生鼻炎、支气管炎、肺气肿等，有的还会过敏，出现皮炎、湿疹等。氯挥发性极强，空气中的水蒸汽即可与之反应生成盐酸雾及次氯酸，而于所到之处腐蚀物品、危害人体和动植物。所以，生产和使用氯的地方要严格管理，改进工艺设备，防止跑冒滴漏并大搞氯的综合利用。对于含氯废气，在浓度超过1%时，可以四氯化碳或一氯化硫等作为吸收剂吸收浓缩后解吸予以回收；稀浓度的氯可用水、碱液和亚铁化合物等吸收处理，但要注意二次污染问题。
酚
酚类化合物种类繁多，有苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚、氯酚等，而以苯酚、甲酚污染最突出。苯酚简称酚，又名石炭酸，微酸性(腐蚀性)，常温下能挥发，放出一种特殊的刺激性臭味，在空气中变粉红色。医院常用的“来苏水”消毒剂便是苯酚钠盐的稀溶液。甲酚又称煤酚，与苯酚的化学活性及毒性类似，也经常同时存在。酚类按其芳环上所直接连接的羟基数目的不同，可分为一元酚和多元酚；按其挥发性又可分为挥发酚与不挥发酚。一元酚多具有挥发性(沸点在230℃以内)。
酚类化合物是一种原型质毒物，对一切生活个体都有毒杀作用。能使蛋白质凝固，所以有强烈的杀菌作用。其水溶液很易通过皮肤引起全身中毒；其蒸气由呼吸道吸入，对神经系统损害更大。长期吸入代浓度酚蒸汽或酚污染了的水可引起慢性积累性中毒；吸入高浓度酚蒸或酚液或大量酚液溅到皮肤上可引起急性中毒。如不及时抢救，可在三到八小时内因神经中枢麻痹而。残废慢性酚中毒常见有呕吐，腹泻、食欲不振、头晕、贫血和各种神经系病症。酚对水产和不生微生物、农作物都有一定的毒害。水中含酚0.1～0.2毫克/升时，鱼肉即有臭味有能食用；6.5～9.3毫克/升时，能破坏鱼的鳃和咽，使其腹腔出血、脾肿大甚至死亡。含酚浓度高于100毫克/升的废水直接灌田，会引起农作物枯死和减产。人对酚的口服致死量为530毫克/公斤体重。
苯酚的制造、炼焦、炼油、冶金、塑料、化纤、绝缘材料、酚醛树脂、制药、炸药、农药等等工业都会有较高浓度的含酚废水。例如，每生产一吨焦炭，就可产生0.2～0.3立方米的含酚废水。
解决含酚废水的途径，一是改革工艺，降低废水含酚浓度，或循环用水以减少废不量并提高废水中含酚浓度，便于回收；二是回收利用和处理，主要方法有：萃取、吸附、蒸汽吹脱、离子交换、化学沉淀、化学氧化、反渗透、生化处理等。一般说来，含酚浓度在1000毫克/升以上的废水应先考虑酚的回收，再加破坏处理以达无害排放。含酚浓度低于此浓度以下，则要进行无害处理。
氰化物
氰化物有氰、氢氰酸、氰化钠、氰化钾、氰化铵和腈类，均有剧毒！无机氰化遇酸即入出氢氰酸。氢氰酸比重为0.687，具苦杏仁臭味、无色透明液体，熔点－14℃，沸点25.6℃，极易挥发。氰化物侵入人体或接触它们(特别是通过皮肤伤口)，均能引起中毒。轻者头痛、眩晕、呼吸困难，重者昏、戏挛、血压下降，甚至在二、三分钟内无预兆而突然昏致死亡。氰化物中毒治愈者不可能有神经系统后遗症，如头痛、麻痹、失语、颠痫等。氢氰酸对人的致死量为0.06克、氰化钠为0.1克、氰化钾为0.12克。氰化物对鱼的毒害较大，当水中氰根含量为0.04～0.1ppm时，即可使鱼致死。
含氰废水、废气主要来自电镀、焦化、冶金、选矿、化纤、制药、有机玻璃、塑料、煤气等工业部门。消除其危害的主要措施有：1、改革工艺。如电镀的无氰或微氰化；选矿用无氰选矿。2、回收利用。如蒸发浓缩、离子交换、酸性挥发等方法回收氰化物3、废水处理。主要有是电解、氧化、吹脱与吸收、生化、化学处理等，破坏氰根。如向废不中投放液氯、次氯酸钠或漂白粉等，使氰转化为二氧化碳和氮。一般含氰浓度小于20毫克/升时可用活性污泥曝气池，20～40毫克/升时用生物滤池，等等。
镉(Cd)
镉是一种毒性很大的重金属，其化合物也大都属毒性物质。镉用途很广，镉盐、镉蒸灯、颜料、烟雾弹、合金、电镀、焊药、标准电池、冶金去氧剂、原子反应堆的中子收棒等，都要用到镉。如颜料镉红即为硫化镉、硒化镉和硫酸钡组成；镉黄为硫化镉与硫酸钡组成。镉在自然界中相当稀少，常伴生于硫化铅、锌矿特别是闪锌矿(ZnS)之中。金属矿的开采和冶炼、电镀、颜料等是镉的主要人为污染源。粗磷肥中含镉可达100毫克/公斤、普钙含镉可达50～170毫克/公斤；汽车废气中也有镉。资料表明，交通频繁的公路两旁土壤和草的含镉量，近处明显高于远处。烟草中也含有一定量的镉。
震惊世界的日本“痛痛痛”就是因镉污染而致。含镉的矿山废水污染了河水及河两岸的土壤、粮食、牧草、通过食物链进入人体而慢慢积累，在肾脏和骨骼中。会取代骨中钙，使骨骼严重软化，骨头寸断；镉会引起胃脏功能失调，干扰人体和生物体内锌的酶系统，使锌镉比降低，而导致高血压症上升。镉毒性是潜在性的。即使饮用水中镉浓度低至0.1毫克/升，也能在人体(特别是妇女)组织中积聚，潜伏期可长达十至三十年，且早期不易觉察。资料表明，人体内镉的生物学半衰期为20～40年。镉对人体组织和器官的毒害是多方面的，且治疗极为困难。因此，各国对工业排放“三废”中的镉都作了极严格的规定。日本还规定，大米含镉超过1毫克/公斤即为“镉米”，禁止食用。日本环境厅规定0.3ppm为大米中镉浓度的最高正常含量。
由于镉化合物具有程度不同的毒性，用任何方法从废水中除镉，只能改变其存在任何方法从废水中除隔，只能改变其存在方式和转移其存在的位置，并不能消除其毒性。因此，镉废水的处理应尽量与回收利用结合
砷(As)
砷及砷的可溶性化合物者极毒。如砒霜(白砒)就是三氧化二砷。自然界中主要以化合物形态存在，间或成单质存在，有硫砷铁矿(FeAsS)、雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)。不少有色金属矿石中含有砷化物，所以在有色金属冶炼过程中(如矿石培烧)，均有砷化物(如白砒)排出。煤中含砷平均可达25毫克/公斤，故煤的燃烧可使周围空气的砷浓度达0.02微克/立方米。砷化物多用于制造硬质合金(如铅弹中加35%的砷)、砷酸盐药物、杀虫剂、杀鼠剂(一般为砷酸、亚砷酸盐类)、玻璃工业脱色剂、毛皮工业的脱毛剂和防腐剂。所以冶金、硫酸、化肥、皮革、农药等工业均有砷污染。问题砷可以通过呼吸、皮肤接触、饮食等途径进入人体。砷能与蛋白质和酶中的巯基结合，抑制体内很多生化过程，特别是与丙酮酸氧化酶的巯基结合，使其失去活性，引起细胞代谢的严重紊乱。砷对人的中毒剂量为0.01～0.052克，致死量为0.06～0.2克。砷的急性中毒症状是：咽喉、食道及胃肠烧灼感，腹泻、腹痛、头痛、恶心、呕吐、口喝、面部发绀、血压迅速降低，病情严重时可迅速死亡。砷中毒作用也是积累性的，能蓄积于骨质疏松部、肾、肝、脾、肌肉和角化组织(如头发、皮肤及指甲)。近年来还发现，与含砷物质经常接触的工人中，皮肤癌和肺癌的发病率锭高于其他行业；而皮肤溃疡、鼻中隔穿孔更为常见。
含砷废气应严格消烟除尘措施，在烟道中予以回收。含砷废一般用投加石灰、硫酸亚铁和液氯(或漂白粉)，将砷沉淀，然后对废渣进行处理。各种方法从饮用水中除砷的效率，石灰软化法可除去85%，木炭过滤为70%，硫化铁滤床94%，硫酸铁凝结80%以上，氯化铁凝结98%以上，氢氧化铁沉淀法94～96%。如人畜误食砷中毒，可以氧化镁与硫酸亚铁溶液强烈搅动生成的新鲜氢氧化铁悬浮液服用来解毒。
烟尘
除工业过程产生的粉尘外，烟尘主要是燃料燃烧的产物。工业用煤排烟量大致是燃烧的重量的3～18%，褐煤为11%，无烟煤为8～9%。同样一吨煤，居民用比工业用所产生的粉尘要多2～3倍。烟尘一般含硫、氮、碳的氧化物等有毒气体和粉尘。粉尘颗粒大于十策米的，很快会沉降到地面，称为落尘；颗粒小于十微米的称为飘尘，其中相当大一部分比细菌还小，可以几小时，甚至几天，几年地飘浮在大气中，尤其是直径在0.5～5微米的飘尘，不能为人的鼻毛所阻滞和呼吸道粘液所排除，可直接到达肺泡，被血液带到全身。有的飘尘还附有苯并(a)芘或本身就是一些有毒的金属(如铬、铍、镍)化合物、石棉、砷化物等，可以致癌。细小的飘尘随呼吸道进入人体后将有一半粘附在肺部细胞上，是构成人类和动植物呼吸道疾病的重要原因。烟尘还能削弱日光和能见度，吸收日光中对人体有紫外部分，而使儿童的佝偻病增多。
防治烟尘污染措施主要有：1、改变燃料构成和燃烧方式。如用无污染或少污染的燃料(天然气、煤气、石油炼厂气或其他日光、沼气、风、潮汐等能源)代替煤炭；现有炉窑实行技术改革。2、区域集中供热，大的燃煤电站实行热电并供，以集中的高效锅炉代替分散的低效锅炉；3、采用各种烟尘消烟除尘方式。等等。
粉煤灰
从燃煤锅炉烟囱收集下来的烟灰称为粉煤灰。许多火电厂将粉煤灰与锅炉底部的沉渣(炉渣)一起排出，即粉煤灰渣。我国火电站每年排放的粉煤灰渣有近四千万吨，是一个重要的污染源。它不仅占用大量土地堆积，还常排放江河，使河道淤塞，河水变质。煤灰渣主要成份为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐等，含铁也相当高。它本身没有水硬胶凝性，但经磨细后，在有水份的条件下，能与石灰等起化学反应生成水硬胶凝性的化合物，因此粉煤灰用途极广，主要用以制作建材。不少西方国家都反灰渣资源再技术作为国策的一环，美国更把灰渣列为矿产资源中的第七位，在1978年已有24.1%(约1641万吨)作为商品销售。我国最近也制定了粉煤灰水泥的国家标准，将其列为正式产品。粉煤灰还可用于水泥的活性混合材，混凝土的掺合料、烧结粉煤灰陶粒(人造骨料)、砌筑水泥(砂浆水泥)、填筑和筑路材料。粉煤灰的综合利用，需要电力、建材、建工、环保各部门统一认识，建设起我国的粉煤灰渣利用工业，从发展燃煤电站的除尘技术、干排灰技术到废料资源化、资源产品化、产品系列化等方面着手，解决粉煤灰的污染与利用问题。
硫铁矿渣
又称烧渣，是生产硫酸过程中，焙烧硫铁矿时产生的。一般每生产一万吨硫酸可产生约七千吨硫铁矿渣。由于烧渣中还有残硫，故排放水体，将使其严重酸化，腐蚀桥梁、船舶。
烧渣含铁量一般为百分之四十至四十五，经磁选、重选后，可提高至百分之五十到六十(同时脱硫)，是很好的炼铁原料，每一万吨硫铁矿渣可选出四千吨左右的炼铁原料，选余物还可供水泥厂用，此外，烧渣中还有不少有价金属，应考虑综合利用问题。目前我省烧渣除部分供水泥厂外，大部分未处理，值得注意。
钢渣、高炉渣
每生产一吨生铁要排出0.75吨高炉渣(国外由于高断的改进和大型化、矿石品位提高，已降到0.3吨)；每生产一吨钢，要排出0.25吨钢渣。高炉渣化学成份接近水泥的化学成份，活性比较稳定，抗磨、水化、吸水性能好，水淬工艺成熟，易于加工，回收利用合算。目前我国对高炉渣的利用率达百分之六十。而钢渣质硬、块大、不易破碎，水淬技术不很成熟，利用较难。高炉渣一般用于制矿渣水泥、矿渣磷肥、铸石、矿渣纤维、微晶玻璃等。碱性炼铁炉(如托马斯炉)的钢渣经水淬后渣中钢形成小粒，可经磁选回收。选余渣再制磷肥和水泥(其成本仅为普通水泥一半)。钢渣磷肥含磷及多种微量元素，适用于酸性土壤，能改良土壤，又可作饮料添加剂，其有效五氧化二磷为14～18%。国外对钢渣利用着重研究炉前水淬，使其先行粒化；或采用大面积分层铺渣破法(热泼法)。一般将钢渣返回烧结矿或直接回高炉代石灰石作助溶剂。
放射性物质
某些元素的不稳定原子核进行蜕变，放出甲(a)、乙(β)、丙()等射线，(能量的形式)，而自己变成一种新原子，这种不稳定我的元素称为放射性元素，有天然的(如锕、钍、铀等)和人工的(钚、锔、钔等)之分。含放射性元素的物质即放射性物质它，在工、农、医、国防各方面均有着极重要价值。但它通过空气、饮食等途径进入人体，以体内或体外照射方式危害人体健康。人体受放射性危害，轻者头晕、疲乏、脱发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少；而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因突变和染色体畸变。不同射线对人的危害也有差别，如σ一粒子的放射性物质将引起所接触到的组织的高深度放射性危害；而－射线主要是外部辐射引起危害；β－射线穿透能力介于二者之间，既能引起外部辐射性烧作和皮肤恶化，又能透过外层组织引起体内放射性损伤。
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