化工污染及其防治

　　环境污染对人体、生物的健康危害极大，主要有急性危害、慢性危害、远期危害。为了防止环境污染，我国已公布了环境保，并对各种不同生产厂分别制定了污染物的排放标准。在新厂建设时，对于防止污染的设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产；对已投产的工厂，应采取积极治理措施，使各项有害物质的排放尽快达到国家规定的标准。

　1、　化工污染的防治可以从以下几个方面进行。

　　   控制污染源

　　选择合理的工艺，把“三废”消灭于生产过程中，其中包括：

　　(1) 通过改变工艺路线和生产方法，以减少“三废”的污染。例如，用乙炔为原料生产氯乙烯，需要用氯化汞作催化剂；电解食盐水制烧碱时，采用汞阴极电解槽，显然都会造成汞的污染。现采用乙烯氧氯化法生产氯乙烯，在烧碱厂废除汞阴极电解槽，则汞的污染源将消除。

　　(2) 通过改进操作条件和设备，使污染源得以控制，例如，在用冷却水时，用间接冷却法代替直接冷却法，以避免水与污染物的直接接触。在用蒸气加热进行蒸馏时，将用蒸气加热再沸器代替直接蒸气气提，这样均可减少废水的排放量。

(3) 淘汰有毒产品，尽量生产无污染或少污染产品。例如，开发高效无毒或低毒的新农药，以代替传统的高毒性、易污染的旧农药                                             采用封闭循环工艺和综合利用

   2、 封闭循环是将生产系统的排放物质经过一定处理  步骤后，重新送回系统，从而形成一个循环系统，使排放物中所带的未反应物或中间产物又返回到系统，再次被利用。这种工艺不仅可以避免污染，还能减少或杜绝物料的浪费。例如纯碱生产上，我国化工专家侯德榜创立的联合制碱法就是一个封闭循环工艺。

　　物料的综合利用是减少污染物排放的有效方法。化工生产中，常常是这个厂的废料是另一个厂的原料。例如，硫酸厂的废渣可作为高炉炼铁的原料；湿法磷酸厂的废磷石膏是生产硫酸或水泥的原料等等。

　　3．三废的处理

　　对于实在无法回收的废弃物，按气、水、渣性质的不同采取不同的处理方法。废气的治理大致可分为两类：一是废气中悬浮物的除去；二是废气中各种有害气体的除去。对于废气中固、液颗粒除去，一般根据颗粒大小及对颗粒的作用力不同分机械除尘、过滤除尘、静电除尘和洗涤除尘等。

　　(1) 废气的处理

　　对于废气中有害气态物质，必须根据它们的物性或化性的不同而采用不同方法。采取有效的治理措施，严格控制化工废气的达标排放；同时合理制定或调整生产布局；开发实用清洁能源；改革生产工艺和设备、调整产品结构；净化与回收废气，开展综合利用，如从焦炉废气中回收利用焦炉煤气，从烟道气中回收硫资源，从磷肥厂含氟废气中制取冰晶石、氧化铝。

   4 污染元素对人体健康的的危害

　　目前在人体组织中发现的元素数目已多达70余种，仅在血液中就含有30多种元素。除了上述生命元素外，其余元素是随着自然资源的开发利用和工业发展而进入环境，它们通过大气、水源和食物等途径而侵入机体，成为人体中的污染元素。大部分污染元素为金属离子，它们在体内的积累，往往会干扰正常的代谢活动，对健康产生不良的影响，甚至引起病变。因此，治理环境污染，保障人类健康，是当前世界各国十分重视的课题。

 环境化学污染及其防治　　 

　　由于缺乏环保意识，人类的生产、生活活动在创造了物质文明的同时，也破坏了生态环境，主要表现为排放了大量废气、废水、废渣及垃圾污染了环境；超度用水、滥伐森林、破坏植被，使江湖枯竭、土地荒漠化。

大气中的化学污染及其防治　　

　　空气是人类和一切生物一刻也不能缺少的物质。一个成年人每天需要10～12m3空气，如果5天内不饮水，5周内不吃饭，尚能生存，但5分钟不呼吸空气，就会死亡。由此可见，空气对维持生命的重要性。

　　大气是多种气体的混合物，可分为恒定的、可变的和不定的组分。恒定组分是指大气中20.95％(体积)的氧，78.09％的氮，0.93％的氩，仅此三者已达99.97％，此外，还有微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有气体成分。上述比例在地球表面任何地方几乎均可视为恒定的。

　　可变组分是指大气中的二氧化碳和水蒸气。它们的含量随季节、气象等变化而不同，在通常情况下, 二氧化碳含量为0.02％～0.04％，近年来已上升到0.33％。水蒸气的含量约为0～4％。

　　不定组分是指大气中的煤烟、尘埃、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、碳氧化物(CO、CO2)等。不定成分达到一定浓度，将会对人类及生物等造成严重危害。

　　大气污染源分自然源和人为源两大类。自然源如火山爆发、森林火灾、风沙等自然原因会把产生的沙尘、二氧化碳、一氧化碳等污染物带进大气层；人为原因是如燃料燃烧、工厂排放、战争、汽车尾气等人为原因也会造成大气污染。当然，自然源有些是人为活动引发的。

　　大气的污染物种类繁多，已为人们注意的有近百种，当前普遍被列入“空气质量标准”的污染物，除粉尘外，主要有SO2、CO、NO2、O3及碳氢化物5种。

　　下面简单介绍几种主要的大气污染物的危害及治理。

　　1. 粉尘、沙尘暴

　　(1) 粉尘

　　粉尘是大气中危害最久、最严重的一种污染物，主要来自燃烧过程产生的烟尘和工业生产、加工工序产生的各种粉尘。粉尘按颗粒大小不同，又可分为落尘和飘尘两类。大气中粉尘的含量因地区而有很大差别。在某些工业区域，估计每月每平方公里约有40t的粉尘降落。

　　在某些工业区域，估计每月每平方公里约有40t的粉尘降落。

　　细小的粉尘吸入颗粒物可沉积于人的肺细胞上造成“矽肺”；进入血液播及全身，形成呼吸道疾病。此外，由于飘尘比表面积大，具有较强的吸附能力，是携带和传染病菌的媒介。有时粉尘还可作为催化剂，从而生成新的有害物质，难怪人们说飘尘是散布癌症的种子。

　　对工业粉尘的防治方法：一是回收；二是综合利用。回收粉尘的原理是利用其重力的自然沉降而滤除，或者利用电力来中和气溶胶的电荷，促使它聚沉。对于粉尘的综合利用，有的是制造建筑材料，也可用于提炼金属，例如，Ni、Zn等，或制备其它化工产品。

　　烟尘中包括由于不完全燃烧而形成的粒径微小的炭黑颗粒和烟气中夹带出的未燃尽的颗粒较大的煤粒和飞灰。前者由于颗粒太小，靠一般除尘器不易除去，主要是采取改进燃烧装置及进行合理燃烧等措施。如采取两次送风，炉内设导风器，改造炉排和燃油喷嘴，以及把燃油制成乳剂喷入炉内等，对消烟除尘均有良好的效果。

　　(2) 沙尘暴

　　我国有沙漠、4大沙地，主要分布在西北及北部地区，西起塔里木盆地，东至松嫩平原西部，东西长4500公里，南北宽600公里的沙漠地带，总面积占国土1/4左右，并且每年以2400平方公里的速度向外扩展。在大风夏极易把沙尘扬起，形成沙或沙尘暴天气。1993年5月4日～6日我国西北部发生强沙尘暴灾害，给人民生命财产和工农业生产、交通、通讯造成巨大损失。共死亡85人，受伤2人，失踪31人；毁坏房屋4412间；损失牲畜12万头（只）；农作物受灾面积560万亩；刮倒刮断电线杆6021根；大面积土地沙漠化，沙埋水渠2000多公里，铁路、公路、多处被沙埋……。据专家测算，近几年来，我国每年因风沙危害造成的直接损失达540亿元。这一数字，相当于西部5省区1996年财政收入的3倍。

　　2000年入春以来，次数频繁、来势凶猛的沙尘暴天气肆虐我国许多地区(尤其是北方地区)，沙尘和灰尘构成的总悬浮微粒成为城市大气中首要污染物。使12个直辖市和省会城市大气质量严重下降，尤其是威胁到首都北京。该次沙尘暴来源于内蒙阿拉善周地30多万平方公里的沙漠地区。由于该地区被过渡垦殖、土地掠夺式利用、不合理开垦良田、草场超载放牧、滥樵滥采、毁林毁草、地下水资源过度开发、风蚀和水土流失造成植被和草被年年向退化、风化演变。沙尘借助西伯利亚大风、形成沙尘暴。

　　2000年春季沙尘暴入侵京津地区，再次向我们敲响了防沙警钟。2000年4月25日全国法律委员会建议增加各级做好防沙治沙的规定。北京确定2000～2010年，将投入60亿元治理风沙源头，主要用于造林、种草、加大植被的保护与管理。 

 　　5. 全球性大气化学污染及其危害

　　目前，全球性出现的几个比较严重的大气化学污染问题，如温室效应加剧引起的全球增暖、臭氧洞的扩大及加深、酸雨的危害等。这些问题彼此相关，且均影响到全球生态环境的恶化和人类的健康。

　　(1) 超级温室效应

　　本来地球上燃料的燃烧所释放出来的CO2和和被植物、海洋、江河、湖伯吸收的CO2之间是保持平衡的，致使大气中的CO2浓度能维持在一定的范围内，而大气中的CO2、水蒸气、甲烷、氮氧化物等室温气体允许太阳光中短波辐射部分透过并到达地面，使地球表面温度升高；同时大气又能有效地吸收太阳和地球表面发出的长波辐射，仅让很少一部分热辐射返回太空，这两个过程使地球表面保持相对稳定的温度，大气能使地表温差不超过几十度的作用称为温室效应。

　　近30多年来，由于世界人口翻番，工农业迅猛发展，各种燃料消耗量急剧增加，加上人类盲目性活动(诸如滥伐森林、烧山开荒、填湖围海造田等)，造成大气中CO2等温室气体含量逐年大量增加。据统计，全世界每年向大气排放CO2100亿吨，并且每年以2%速度递增。我国是世界上耗煤大国，也是CO2等温室气体最大的排放国。

　　大气中CO2的增多，使大气吸收和反射回地面的长波辐射能增大，造成地球表面温度升高。事实上，1960 年前后30年对比，亚洲大部分地区平均气温升高0.5～1℃，西伯利亚地区气温平均升高1℃。温室效应的加剧将导致全球气候变暖，长此下去，会使高山冰川和南北极冰层融化滑动，海平面上升，沿海地区某些城市被淹没。

　　(2) 酸雨

　　酸雨主要是由大气中的废气SO2和NOx造成的。大气中的SO2、SO3、NO、NO2等与O2或H2O在固体烟尘(含Fe、Cu、V等)催化下形成H2SO4或HNO3, 所以酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3。

　　世界上每年排入大气中的SO2约1.5亿吨，我国每年约1800万吨。酸雨对环境危害很大，使土壤、水体酸化，危机人类的健康和农、林、牧、渔业的生产；腐蚀工厂设备桥梁、公路、建筑物，尤其是古文化遗迹。目前，世人公认世界上的三大酸雨影响区：西欧、北美和中国西南部，都是工业发达和工业快速发展地区。如美国东北部与加拿大交界地段的湖泊曾受到严重污染。八十年代我国酸雨仅限于川贵两广地区，到九十年代酸雨已从西南、华南地区，并且大多数省都发现过酸雨。尤其是贵州省的都匀市和四川的重庆市，例如都匀市降过pH=3.1的酸雨。近年来专家们发现我国城市大气环境污染从九十年代起已从过去的以SO2排放为主的煤烟型污染逐步转变为以氮氧化物为主的氧化性污染。例如北京118万辆汽车排放的尾气，已使我国首都成为全球大气污染严重的城市之一，对市民的呼吸系统和心血管系统的危害难以估计。

　　(3) 臭氧层损耗

　　自1985年起观测事实表明，全球大气层臭氧总量锐减，臭氧层变薄，甚至先后在南极、北极上空发现了臭氧层空洞（图15-1）。1998年世界气象组织发表报告指出，过去几年一直出现在南极洲上空的臭氧空洞其面积已达27 20万平方公里(比北美洲还大)，且深度已切入大气平流层达24公里。当然，所谓臭氧空洞并非说该区域内已全无臭氧了，而是指某时间该地区的臭氧含量显著低于周边地区，远低于正常值。最近几年，人们又发现在欧洲上空、北半球臭氧层也在变薄，连北极臭氧层有高达2/3的部分已经受损。我国科学家也发现在青藏高原地区大气的臭氧含量明显低于周边地区，每年约以0.375%的速度减少。据统计分析，大气中的O3每减少1%照射到地面上的紫外光线就增加2%，皮肤癌的发病率就增加4%左右，同时使患白内障眼疾的人数增多，还会损害人的免疫系统，妨碍生物的正常生长。

　　关于臭氧洞的成因，存在许多推测和假设，但总应包括自然变化过程和人类活动影响两个方面。对自然变化过程，人类至今知之甚少，但从人类活动影响的角度，普遍认为主要原因是目前主要用作制冷剂、清洗剂、发泡剂、杀虫剂的氟里昂(CF2Cl2、CFCl3等)的大量使用及排放，尤以冰箱、空调排放对臭氧层的破坏最为显著。氟里昂易挥发，不溶于水，进入大气平流层后，受紫外线照射产生的Cl原子可引发破坏O3的反应： 2O2  O + O3

CF2Cl2  Cl + CF2Cl

Cl + O3 ─→ ClO + O2

ClO + O ─→ Cl + O2 

CF2Cl2化学性质相当稳定，在大气中可存在60～200年。由以上可看出；Cl原子本身只做催化剂，但却长时间、反复地破坏着O3。

　　另一原因是日益增多的喷气机、汽车尾气和核爆炸产生的NOx释放到大气平流层，在紫外光下也引发破坏

O3的反应： 2O2  O + O3

O3 + NO ─→ NO2 + O2

NO2 + O ─→ NO + O2 

　　NO可循环反应，实际上也起到催化剂的作用，使O3层遭到破坏。

　　为了保护臭氧层，联合国环境规划署制定了《保护臭氧层的维也纳公约》，1987年签订了“蒙特利尔协议”，禁止使用氟氯烃和其它卤代烃，1990年进一步规定，于2010年全球完全停止氟氯烃的生产和排放。看来在世界范围内氟氯烃的生产、使用。开发研究氟氯烃代用品势在必行。但是，冰冻三尺非一日之寒，即使目前能写上停止相应工业废气的排放，五十年后臭氧层也未必能恢复到原来的状态，因此必须采取更为积极的措施，修复臭氧层。俄罗斯航空机械制造研究所提出在太空站安装激光辐射源，利用太阳能，向臭氧层发出激光，已发生下列合成O3的反应： O2O

O2 + O ─→ O3 

　　6. 我国大气化学污染的防治

　　我国大气化学污染情况是严重的。主要原因是我国能源结构以煤炭为主，我国工业总体能耗大、设备陈旧、工艺落后、治污技术水平低；加之人口众多，广大农村及中小城市使用的小炉灶造成的污染也是很严重的。其次，环境保护投入不足、执法不严、以罚代法，治理效率赶不上污染速度。另外，滥伐森林、破坏植被、填湖造田以及汽车尾气肆虐也是雪上加霜。

　　目前，世界各国根据本国具体情况，制定了大气质量标准。我国于1982年颁布了《大气环境质量标准》，并颁布了《中华人民共和国大气污染治理法》，于1988年6月起开始实施。1995年全国又通过了《大气污染防治法》，其重点是强化燃煤污染防治，规定不仅要防治由燃煤造成的污染，同时要控制SO2及NOx污染；遏制区域性的酸雨污染，加强机动车排气管理。目前，北京、上海、天津、广州、深圳等城市已下大决心改善这一现状，生产和使用铅汽油，所有汽车都必须安装尾气净化装置；海南省提出2001年前要首创无氟省。

　　但是，从根本上来说要重新再造蓝色的天空，还必须采取有效的措施，大力开发使用洁净新能源，逐步减少化石燃料(煤、石油、天然气)的使用量，改变我国的能源结构；大力研究开发无污染生产工艺；禁止使用排放有损臭氧层的化学品；防尘治沙，植树造林，营造草地，绿化环境。　

 水体化学污染及其防治

　　水与生命关系关系极为密切，它是一切生命机体的组成部分（人体质量的2/3是水），又是生物新陈代谢的一种介质，并对生物体起着发散热量、调节体温的作用，因此，水与人类健康关系密切，并且是发展社会生产不可缺少的物质基础。

　　1. 水体化学污染

　　水体一般指河流、湖泊、沼泽、水库、矿泉和海洋等天然谁的总称。水体污染是指自然水体中的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量，超过了水体的自净能力，导致水体的物理、化学性质发生有害于生态环境的变化。

　　水体的化学污染物主要有以下几类。

　　(1) 无机有毒物质：主要包括重金属离子、氰化物、氟化物和亚盐等。

　　重金属主要是汞、铬、镉、铅、镍、锌、铜、钴、锡等，镉和汞是毒性较大的元素。采矿、冶炼、合金制造、电镀、玻璃、油漆和颜料制造、照相材料、光电池、蓄电池、陶瓷、原子能反应堆等部门是含镉废水的主要来源。目前环境中的汞污染，主要是因为工业上汞流失的增加而造成的，其中以水银法制碱工业最为突出。其次是氯乙烯化工厂含汞催化剂废水，以及硫化汞的生产、含汞农药、纸浆及造纸杀菌剂、电气设备、汞合金及医药生产中排出的废气和废水等。此外，由于汞易挥发，在某些冶炼厂的废气中含有汞蒸气。锌、镉、汞对生物的生理作用是极不相同的，微量锌是生物的必须元素，而镉和汞则相反。镉进入人体后，造成累积性中毒。首先损害肾脏，并能置换骨骼中的钙，导致骨质疏松和骨骼软化，使患者有无法忍受的骨痛感，故名“骨痛病”。经研究表明，含汞化合物在自然界中能转化为甲基汞Hg(CH3)2 。汞中毒以甲基汞最为严重。因为甲基汞在脂肪中比在水中溶解度大，进入人体后几乎全部被吸收，在人体内停留时间长。汞中毒，最先发现于日本九洲一个小镇“水俣”，故因此而得名为“水俣病”。其症状是严重的中枢神经系统损伤、听力减弱和语言失控、四肢麻痹进而变形、失明等，甚至还造成遗传性危害，使胎儿畸形等。“水俣病”是甲基汞中毒的典型病例。因此，我国把镉和汞列为第一类污染物，而且烷基汞不得检出。

　　铅、铬毒性也很大，在铬矿冶炼、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染等工业的废水中都含有铬。在铬的化合物中Cr(Ⅵ)的毒性最大，Cr(Ⅲ)次之，Cr(Ⅱ)和金属铬毒性最小。Cr(Ⅵ)，有致癌作用，对消化道和皮肤具有刺激性。无论Cr(Ⅵ)或Cr(Ⅲ)，对鱼类、农作物皆有害，被我国列为第一类污染物。还有非金属砷、毒性与重金属相似。

　　含氰废水主要来源于电镀车间、选矿厂、农药厂、制药厂。含氟废水主要来源于玻璃厂、陶瓷厂、晶体管厂、农药厂及电子工业。亚盐由含氮有机物生物降解产生，这类物质是致癌物。

　　(2) 有机有毒物质：主要有农药（DDT、六六六等有机氯农药）、 醛、酮、酚以及多氯联苯、芳香胺、高分子聚合物、染料等。这些物质多来自于冶金、煤气、焦化石油化工、有机合成农药厂等工业废水。这些有毒物质有害于人体健康，如多氯联苯(PCB)、联苯胺对神经、肝脏、骨骼都有严重危害，甚至引起生殖障碍和可能致哀。报纸油墨中含有微量的，因此不能用报纸盛包食物。

　　每年全球约有数亿吨垃圾、600万吨铅等有害物质被倾入江河湖海，我国的生活和工业废水95%未经处理也流入江河湖海，全国90%以上城市水域污染严重。

　　2. 水体化学污染的治理

　　水体污染的大户是工业废水，约占74%。因此，控制工业废水污染是关键。可以从以下几个方面入手。

　　(1) 改进生产工艺，发展无公害工艺，把污染物控制和消灭再生产过程中。例如禁止生产高毒农药；氯碱工业用隔膜电解法代替汞催化法，以取消汞污染；电镀工艺采用无氰、低铬电镀工艺以控制氰、铬的污染等等。

　　(2) 提高水循环率，力求少排或不排废水。

　　(3) 加强废水处理，必须达到国家规定的排放标准后再行排放。

　　废水处理就是应用各种技术将废水中的有害物质分离出去，或者将其转化为无害的物质，从而达到净化水的目的。常用处理无机物废水的化学方法有：沉淀法、中和法、氧化还原法、电解法等。

　　据报道，几年来我国淮河流域各省关闭了1111家5000吨以下的造纸厂和3876家对环境严重污染的小企业，限期治理了1562家大中企业，打响了淮河治理的第一个战役。

 土壤污染及其防治

　　土壤是由岩石风化而成的混合物。它是由矿物质、有机质、微生物、水分和空气五个部分组成的。矿物质与有机质紧密结合在一起，好像人体内的骨与肉。固体颗粒之间有大小不同的孔隙，仿佛是人体的血管，在其中充满水分和空气，孔隙内的水可以自由运行，好像人体的血液，孔隙中的空气经常与大气交换，类似于人的呼吸。这就是说，组成土壤的各种物质，都是相互联系、相互制约的有机整体。

　　土壤是人类赖以生存的重要条件。人类由土壤取得饮水和动物性及植物性食物，并从事各项生产活动。土壤和人类之间保持着自然平衡的关系，在正常情况下，土壤不仅能传递各种营养成分，而且还能分解并滤除毒素(自净作用)，但由于人类排放“三废”于土壤，从而改变了土壤成分，降低农作物的产量和质量，危及人的健康。

　　土壤的污染物一般来自生活垃圾，地沟污水、污泥，工矿废水、废渣，被污染的大气以及施用的化肥、农药等。污染物的种类虽然很多，基本上仍可分为无机和有机两大类。本节主要介绍无机类污染物的危害与治理方法。

　　土壤污染对植物生长会造成危害，过多的铜、锰和磷酸等将会阻碍植物对铁的吸收，引起酶作用的减退，并且阻碍体内的氮气代谢，使植物得缺绿病。试验表明，土壤含量达到20mg/kg时，小麦就会枯死；如果达到250mg/kg时，水稻也将枯死。受Cd、As、Hg等金属元素污染的土壤，更不利于植物的生长。实验证明，土壤中无机砷添加量达40×10-4％时，水稻的产量减少50％，稻米中的含砷量也随之增加。．有机砷化物(如甲基砷酸钙)对植物的毒性更大，：土壤中只要有0.7×10-4％时，水稻即颗粒不收。长期使用硫铵化肥，其铵离子经过土壤的离子交换作用慢慢地被作物吸收，而硫酸根离子则积累在土壤中，使土壤酸化，不利于作物生长。若在牧草场施用氮肥过多，食草动物的胃中，会积累亚盐，妨碍氧的输送，导致牲畜患病或死亡。

　　土壤对放射性污染是不能自行排除的，只有靠其自然衰变成稳定元素为止。所以半衰期愈长的裂变产物影响愈大，如铀的裂变产物90Sr和137Cs的半衰期最长，而这些物质又均可被植物，吸收，因此对人体就十分有害。

　　对于土壤保护，必须贯彻预防为主、防治结合的环保方针。首先要控制和消除污染源，同时应充分利用别土壤的净化能力。对已经污染的土壤，要采取一切有效措施消除污染物。例如，对重金属污染的土壤可采用排土法(排去污染土壤)或客土法(非污染土壤覆盖污染表土上)进行改良，也可施用土壤改良剂(常使用石灰、磷酸盐；碳酸盐等)，使重金属转化成难溶性化合物以阻碍重金属向作物体内转移。

4 放射性污染及其防治

　　过量的放射辐射对生物体有伤害，它主要是由于射线具有电离能力造成的，这种电离使生物体细胞受到破坏。α粒子、质子及高能中子速率较小，与物质作用的时间较长和速率较大，因而电离能力最大；β、γ、X射线虽然穿透能力强，但它们很容易被有机玻璃、塑料以及其它材料屏蔽电离本领较小，因而危害性较小。

　　显然，射线源强度越大，与人体的距离越近，被人体吸收的射线能量也越大，故对人体的伤害也越大。

　　人体受过量放射性物质辐射后，就会引起辐射病。其中反应最快的是骨髓的造血组织，最初的症状是白细胞降低，免疫力下降；血液系统的血小板、红细胞减少，病状是容易出血和贫血。照射剂量很大的，由于造血、胃肠、中枢神经衰竭，在几分钟到几周内死亡。较小剂量和较长时间的放射性照射，可能经过较长时间才能发觉，其后果可能导致患白血病、癌症，还可能影响生育和遗传基因的突变，二战使用的原子弹和海湾战争使用的贫铀弹所造成的恶果已为世人所知。

　　对与放射性有关的研究单位医院、工厂、核电站及军事部门，要加强防护建筑、设施，建立完善的工作制度和监测警报系统，要妥善处理放射性废料，以防治各种辐射对人体的伤害。尤其是要防止发生像1986年切尔诺贝利核电站那样的放射性物质外泄①。

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　　①1986年4月26日凌晨，乌克兰境内的切尔诺贝利核电站由于工作人员违章操作，导致燃烧、爆炸，造成大量放射性物质外泄，前后近万人死亡，数万人受核辐射伤害，隐患百年。二战后美、英、德及前苏联等国先后发生过150多次核电站泄漏事件，其中切尔诺贝利事件是最严重的一起，该核电站已于2000年关闭。 

 化学工业的“三废”治理　　 

　　改革开放以来，我国化学工业发展很快，但环境污染问题也越来越严重。化工厂在生产过程中排放出来的废气、废水、废渣(通称“三废”)是主要的污染物，若不加以治理，直接向环境排放，则会严重污染环境，有害于人类及其他生物的正常生存和持续发展。

　 化学工业“三废”的来源

　　化工生产过程的尾气是空气中污染物的主要来源。例如硫酸生产过程中，SO2转化率一般为96％～98％，剩余的SO2及少量SO3的酸雾随着吸收塔尾气的排放进入大气，一般在0.3％～0.8％之间。又如制备、使用、再生催化剂的过程中，往往把含有Hg、Mn、Cd、V等金属化合物的粉尘排入大气。

　　化工生产用水量较多，与原料、产品接触过的水，如冶金、电镀、无机酸等工业废水多含无机物，石油化工、皮革、制药、塑料、食品等工业废水多含有机物。化工过程如水洗、酸洗、碱洗、溶剂处理排出的废液，甚至冷却水(多含防腐剂、杀藻剂如铬酸盐、磷酸盐)，若不经过处理直接排放水域、地下，危害就更大。例如硫酸厂水洗净化流程每生产1t硫酸需排出l0t～15t污水，污水中除含硫酸外，还含砷(2mg·L-1～30mg·L-1)、氟(10mg·L-1～100mg·L-1)的化合物。

　　化工生产使用的矿物原料、燃料，熔烧后的矿渣、炉渣，若乱排放，日久也会污染土壤、水系。例如硫酸厂每生产1t硫酸一般要排出0.7t～1t的矿渣。至于有些化工厂，把尚无法利用的副产品也作为废弃物排弃，问题就更多了。

　　　物理法是先决环节，主要是根据污水中所含污染物(固态或液态)相对密度不

　同，通过重力分离、过滤、吸附和浮选等方法使污水得到处理。

　　　化学法是利用污水中所含溶解物质或胶体物质能与其它物质发生化学反应，　使它们从污水中分离出去，或将其转化为有用产品以达到净化的目的。一般有中　和法(如硫酸用石灰中和、碱用酸中和等)；化学沉淀法(如向含汞废水中加入　　　Na2S或通入H2S，都会生成HgS沉淀而除去汞化合物)；氧化—还原法(如用液氯或　　NaClO 、KMnO4, 除去废水中的酚，在pH为5～6时，脱酚率达99％以上)等。

　　　物理化学法通常有吸附、离子交换、膜分离、萃取、气提法等(如处理镀铬　废水，先使用阴、阳离子交换树脂处理，再用化学药物洗和再生)。

　　　生物法是利用微生物的作用来处理污水，使水中有机污染物转化为无害物质。　例如好氧微生物；可将污水中的有机物氧化分解为CO2、H2O、NO3-、PO43-、　SO42-等，使水净化。厌氧微生物可在水中没有溶解氧的情况下，将有机物分解　为CH4、CO2、N2等。

　　(2) 废水处理

　　化工废水处理的目的是将废水中的有害、有毒物质加以分离，另行处理或回收利用；或者使有毒物质改性变成无毒或低毒的物质。化工废水处理方法很多，根据作用原理可分为四类：物理法、化学法、物理化学法、生物法。 

　　下面举几个典型例子具体说明。

　　(A) 含砷废水

　　含砷废水可用化学沉淀法处理。

　　石灰法：以Ca(OH)2为沉淀剂，使砷转变为砷酸钙或偏亚砷酸钙难溶物过滤除去。

As2O3 + Ca(OH)2 ─→ Ca(AsO2)2↓ + H2O 

　　硫化法: 以H2S为沉淀剂，使废水中的砷转变为难溶的硫化砷：

2As3+ + 3H2S ─→ As2S3↓ + 6H+ 

　　(B) 含镉废水

　　含镉废水的处理主要有化学法和电解法。

　　化学法：对于一般工业含镉废水，可投入消石灰或硫化碱，使Cd2+形成难溶的Cd(OH)2或CdS沉淀而除去。

　　电解法：此法用于处理氰化镀镉废水。在这种水中主要含[Cd(CN)4]2-，另外还有Cd2+和CN-等有毒物质。首先在废水中加入适量NaCl和NaOH，然后进行电解。阳极产生的Cl2与NaOH反应生成NaClO，ClO-能把CN-氧化为CO32-和N2。 Cl2 + 2OH ─→ ClO- + C1- + H2O

2CN- + 5C1O- + 2OH- ─→ 2CO32- + N2 + 5Cl2 + H2O 

溶液中OH-与Cd2+反应生成cd(OH)2而沉出。此法缺点是耗电量大，部分CN-被氧化为有毒的氰气(CN)2而污染空气。

　　与电解法类似，也可直接用漂白粉Ca(ClO)2作氧化处理。此外，还可用离子交换法处理含镉废水。

　　(C) 含铬废水

　　还原法：在酸性含铬(Ⅵ)废水中，用还原剂硫酸亚铁或亚硫酸氢钠将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)，然后加碱调节pH，使其转变为氢氧化铬沉淀而除去。

Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ ─→ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

Cr2O72- + 3HSO3- + 5H+ ─→ 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O

Cr3+ + 3OH- ─→ Cr(OH)3↓ 

　　铁氧体法：若在酸性含铬废水中加入硫酸亚铁，然后加入适量的NaOH，使Cr3+和Fe3+以及未反应的Fe2+都沉淀为氢氧化物。加热下通入空气，使部分Fe2+氧化为Fe3+，当Fe2+和Fe3+的含量达到一定比例时，能生成具有磁性的氧化物Fe3O4·xH2O沉淀(称铁氧体)。由于Cr3+与Fe3+电荷相同、半径相近，因而在沉淀过程中，部分Fe3+被Cr3+所取代，用磁铁将有磁性的沉淀物吸出而达到净化水的目的。

　　离子交换法：将含铬(Ⅵ)污水流经阴离子交换树脂，进行离子交换后HCrO4-便留在树脂上，然后用NaOH溶液淋洗，使HCrO4-离子重新进入溶液而被回收，同时树脂也得到再生，其反应如下：

R-OH(树脂) + HCrO4-  R-HCrO4(树脂上) + OH- 

　　(D) 含汞废水

　　处理含汞废水的方法很多，这里介绍常见的两种方法, 沉淀法和还原法。

　　沉淀法：汞的化合物中，除汞外大多难溶于水，其中以HgS的溶解度最小，因此在含汞废水中加入Na2S或NaHS，即可将Hg2+以HgS的形式除去。由于HgS可溶于过量的Na2S中，形成可溶性的[HgS2]2-，因此Na2S不能过量，可用FeSO4与过量的Na2S反应，生成FeS沉淀。因FeS溶于酸,所以要控制废水的pH值(一般控制pH在8～10之间)，使HgS和FeS一起从废水中沉淀出。也可用Fe(OH)2，和HgS共沉淀的方法来提高分离效果。　　还原法：此法是用还原剂将废水中的汞还原为金属汞。常用的还原剂有铁屑、铜屑、锌粒、肼、硼氢化钠(NaBH4)、硫代硫酸钠及亚硫酸钠等。还可用微生物还原，例如耐汞菌可将HgCl2、HgI2、HgSO4、Hg(NO3)2、Hg(CN)2、Hg(SCN)2、HgO、Hg(OAc)2、醋酸苯汞、磷酸乙基汞和氯化甲基汞等还原为金属汞。

　　此外，还可用活性炭吸附法、离子交换法和溶剂萃取法来分离回收汞。

　　最后还必须指出，在处理含汞废水时，根据所用方法不同，有时需将水中可能含有的有机汞先转化为无机汞后再进行处理。

　　对含汞量高的化工厂废水，适于采用沉淀法和离子交换法进行二级处理，首先用工厂废碱液（Na2CO3或NaOH）将大量的汞先沉出，然后把滤液注入离子交换柱。

　　(3) 废渣处理

　　至于废渣则要根据其成分、含量而定。例如用硫铁矿生产硫酸，焙烧硫铁矿所剩的废渣主要为氧化铁和残余的硫化亚铁(含铁45％～47％)，还有少量Cu、Pb、Zn、As和微量元素Co、Se、Ga、Ge、As、Au等的化合物，据此可考虑：作为炼铁原料；作为生产水泥的助熔剂；提取其中贵重有色金属；制砖、铺路等。 

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