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聚合硫酸铁的毒理性分析
发布时间:2018/11/21 15:54:47 点击率:

    硫酸亚铁,聚合硫酸铁铁盐絮凝剂包括传统的低分子铁盐絮凝剂和高分子铁盐絮凝剂。传统的低分子铁盐絮凝剂主要有三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁[Fe2(SO4)3·2H2O]。其中,三氯化铁腐蚀性较强,易腐蚀设备,且有刺激性气味,操作条件较差。硫酸亚铁色度不易除尽,腐蚀性也较强。20世纪60年代以来,人们在传统的铁盐混凝剂的基础上发展了高分子铁盐絮凝剂,主要包括聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硅酸铁等,其中应用最广泛的就是聚合硫酸铁。
    硫酸亚铁,聚合硫酸铁聚合硫酸铁的制备方法很多,生产原料主要有硫酸亚铁、铁矿渣、工业含铁废酸等。由于使用原料不同,可能会引入不同的杂质,如采用铁矿渣可能会引入砷、铅等重金属元素,在水处理过程中这些重金属元素可进入水体,通过迁移转化进入土壤、大气,进而对生物以及生态系统造成危害。资料显示,用亚硝酸钠作催化剂是目前生产聚合硫酸铁成本最低而且最成熟的生产方法。而采用亚硝酸钠做催化剂,又使人们担心亚硝酸盐会进入水体。
    硫酸亚铁,聚合硫酸铁有研究认为,在以NaNO2为催化剂的聚铁生产工艺中,由于是在酸性溶液和较高的温度下进行,催化剂不可能以NaNO2形式进入产品中。但是,这一工艺过程会排放出氮氧化物。氮氧化物是一种危害人体健康和破坏大气环境的剧毒污染物,其中NO与血红蛋白的亲和能力强,破坏人畜血液中的血红蛋白,容易造成缺氧,NO2毒性更强,对人的眼睛和呼吸器官有强刺激作用;此外,NO还有致癌作用,对细胞分裂和遗传信息的传递有不良影响。
    硫酸亚铁,聚合硫酸铁聚合硫酸铁易产生沉淀,稳定性差,在酸性条件下才能保证其稳定性,所以聚合硫酸铁中硫酸含量高,酸度大,对管道和设备有腐蚀。研究表明,三氯化铁和聚合硫酸铁在铝和钢材表面都会形成蚀损斑,且腐蚀速度会随温度和絮凝剂浓度的增大而加快。这就要求设计部门在设计时选用防腐设备和防腐管道,否则,会造成出水中铁离子的残留增加。水中铁离子的残留和经过铁盐絮凝剂处理后得到的污泥中的铁盐经过迁移转化进入环境则会对生物以及生态系统造成危害。
    硫酸亚铁,聚合硫酸铁由于铁涉及到大量的含铁酶和含铁蛋白质,所以对大部分的生物来说是一种必需元素,但是它在一定条件下也是有毒的。铁很容易得到和失去电子,它可以促进自由基的产生,这种自由基可以损害细胞膜、蛋白质和DNA,导致细胞死亡和造成对组织的伤害。研究表明,硫酸铁试剂对虹鲑鱼的96hLC50为47mg总铁/L,在致死和亚致死试验中可以观察到含铁的絮体沉降在鱼鳃的上皮细胞,导致了鱼鳃的堵塞和损伤。将硫酸亚铁喂食老鼠31d后发现,从食物中来的铁易于蓄积在肝和脾中,且和剂量相关。用氯化铁做絮凝剂处理污水后得到的污泥对大型蚤具有慢性毒性,可引起产卵率降低和死亡率增加。土壤中蓄积过多的亚铁盐,也会影响植物生长,水稻遭受铁毒后导致叶面产生棕褐色斑点,严重影响稻谷产量。通过进行急性和慢性毒性试验表明,由于铁微粒的存在,急性试验(48h)的死亡率升高,慢性试验(21d)的繁殖能力降低。投加11.48mgFe/L时,可引起种群50%死亡,在21d试验中投加4.49mgFe/L时就可引起繁殖率降低和死亡率增加。过量的铁离子进入人体也会带来危害,在网状内皮组织细胞中铁少量的增加就可以影响细胞的信号传输,铁在脑中某区域的蓄积和许多神经性疾病相关。铁可以促进不需要的细胞的增殖和自由基的产生,导致组织损害或增加心血管疾病。据报道,有人不小心饮用了200ml三氯化铁溶液,开始发生了呕吐,血氧不足和呼吸碱毒症,3h后意识模糊,心动过速,呼吸急促和呕吐,4h后不幸死亡。

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