❶ 汞(Hg)的危害
汞的危害及其防治
汞俗称水银,银白色,易流动,是在常温下唯一的液体金属。常温下汞不易被氧化,但易蒸发,汞蒸气有毒!加热时氧化为氧化汞。汞有溶解许多金属的能力,所构成的合金统称汞齐。汞不溶于水,易溶于硝酸,也溶于热浓硫酸,但与稀硫酸、盐酸、碱等都不起作用。焙烧含汞矿石可提炼出金属汞。汞的用途很广:在化学工业中用汞作阴极电解食盐溶液制取氯气和烧碱;用汞制造水银灯、真空泵、物理仪表(如气压计、温度计、血压计等);制造各种含汞药品、试剂、农药、炸药等;用汞齐法提取金银等贵重金属;工艺品或寺庙用金汞齐镀金或镏金。
事故案例
1953年日本的水俣市发生严重的汞中毒事件,造成41人死亡。经过调查,查明是当地一家化工厂常年向水俣湾排放含汞废水。汞在水体中经微生物作用生成甲基汞。甲基汞易在鱼、贝壳等海产品体内富集,体内形成很高浓度的甲基汞。人或动物食用了含有甲基汞的海产品,引起甲基汞中毒。由于中毒事件发生在日本的水俣市,而且当时中毒原因不清,故称“水俣病”。至1974年,日本的水俣病有1400余人。据日本媒体报道,在水俣市及其他地区,目前仍有尚未被发现的水俣病患者。
1982年9月18日,吉林某电石厂机修车间有8人用气焊切割管内残留有汞泥的废旧冷却器列管时,管中的汞受热蒸发,也有汞珠流到地上,造成5人重度急性汞中毒,3人轻度急性汞中毒。
职业危害
接触机会
在化学工业中水银法烧碱以汞为阴极,使用大量汞;采用乙炔法生产氯乙烯以氯化汞做催化剂,用大量氯化汞;乙炔法生产乙醛以硫酸汞做催化剂,消耗大量汞;油漆业用氧化汞做多种油漆的添加剂;多种汞盐试剂如硫酸汞、硝酸汞、碘化汞、溴化汞等生产、精制、包装都接触大量汞;农药如醋酸苯汞、氯化乙基汞、磷酸乙基汞,医药如氧化汞、水杨酸汞、汞撒利、氯汞脲等的生产都要接触汞;化工仪表如流量计、液面计、压力计等的生产、使用、维修都接触汞。此外,冶金业汞矿开采、冶炼汞;金矿、银矿用汞提取金、银;电气业制造水银灯、X线球管、水银电池、汞整流器等;国防工业生产雷汞和制造雷管;原子工业钚反应堆以汞做冷却剂。
以上接触汞的工业都会有汞中毒发生,而且汞一旦洒落可形成无数小汞珠,吸附在地板、墙面、器具上,扩大了挥发面,形成二次污染。
中毒表现
急性汞中毒:全身症状为头痛、头晕、乏力、底度发热,睡眠障碍,情绪激动,易兴奋等;呼吸道症状表现为胸痛、胸闷、气促、剧烈咳嗽、咳痰、呼吸困难;口腔炎可在早期出现,有流涎、口渴、齿龈红钟、疼痛,在龈缘可见“汞线”,口腔粘膜肿胀、糜烂、溃疡,牙齿松动、脱落;胃肠道症状为恶心、呕吐、食欲不振、腹痛,有时出现腹泻,水样便或大便带血。汞对肾脏损伤,可造成肾小管上皮细胞坏死。出现浮肿、腰痛、尿少,甚至尿闭。尿蛋白阳性,尿中有红细胞、脱落上皮细胞和管型等。少数病人可出现皮炎,如红色丘疹,水庖疹,重症者形成脓庖或糜烂。尿汞明显增高。
慢性汞中毒:
神经衰弱症候群 头昏、头痛、失眠、多梦、记忆力明显减退,全身乏力等。
易兴奋症 局促不安、忧郁、害羞、胆怯、易激动、厌烦、急躁、恐惧、丧失自信心、注意力不集中、思维紊乱,甚至出现幻觉、幻视、幻听,哭笑无常等。
植物神经功能紊乱 心悸、多汗、血压不稳、脸红。皮肤划纹征阳性。性欲减退、阳痿、月经失调等。
口腔炎及消化道症状 口腔内金属味,齿龈可有深蓝色的汞线,流涎、口渴、齿龈充血、肿胀,溢脓、溃疡、疼痛,牙齿松动易脱落。恶心、食欲不振、嗳气、腹泻或便秘。
汞毒性震颤 手指、舌、眼睑震颤。多为意向性,当注意力集中和精神紧张时震颤加重,难以完成精细动作。重症者可出现粗大震颤。语言不灵活,出现口吃,甚至饮食和行走困难。
其他 少数病人可有蛋白尿、管型,全身浮肿等肾脏损害。有的病人可有鼻炎、上呼吸道炎表现。少数病人眼晶状体出现“汞性”晶体炎。亦有末梢神经炎表现,如手套、袜套样感觉减退或过敏等。
急性中毒现场处理
患者应及时脱离汞作业现场,淋浴清洗头发,更换干净衣服。若口服汞盐者应及时用温盐水及0.2%活性炭交替洗胃,而后灌入牛奶或蛋清,服入15克硫酸镁导泻。
预防措施
以无汞材料取代汞 氯碱企业以离子膜法烧碱代替汞法烧碱可以从根本上消除汞的危害;硅整流器代替汞整流器,电子仪表、单板计代替汞仪表,用电子血压计、温度计代替汞血压计、温度计都消除了汞害。
改革工艺 采用乙烯直接氧化法代替乙炔水化法生产乙醛,消除汞催化剂的危害;采用乙烯氧氯化法代替乙炔用氯化氢加成法生产氯乙烯也消除汞催化剂的危害,采用湿法炼汞代替火法炼汞,也可减少汞害。
密闭操作 加强通风排气 定期检修设备,严防跑、冒、滴、漏;作业场所墙、地面和一切用物表面都应光滑、平整、不留缝隙,台面保持一定斜度,以防汞珠附着或渗入,便于冲洗擦净。每天下班后,车间用盘放碘,碘自然蒸发,并与汞蒸气结合成不易挥发的碘化汞,次日上班后用水冲净即可。
注意个人防护,养成卫生习惯 不在岗位吸烟、进餐、饮水;操作时戴碘化活性炭口罩;班后淋浴、更衣,用1:5000高锰酸钾溶液漱口、洗手。
定期检测作业场所空气中汞浓度 国家卫生标准:0.01mg/m3 。
实行健康监护 每年进行一次职业性健康体检,发现职业禁忌证者,应及时调离汞作业。
职业禁忌证:明显口腔炎,胃肠炎,肾脏疾病。妇女妊娠期和哺乳期应暂时脱离汞作业。
❷ 工厂污水处理工程含汞废水怎样治理
含汞废水处理方法含汞废水的处理方法很多。各种处理方法的效果和成本取决于汞的存在形态、初始浓度、废水中的共存离子以及要求出水水质达到的标准。
(一)还原法:(1)NaBH4(硼酸钠)还原法:非金属还原剂——硼酸钠,与汞反应后主要生成汞和偏硼酸、放出氢气。Hg2++BH4-+2OH- Hg↓+3H2↑+BO2- 。(2)金属还原法:凡是氧化还原电位低于Hg2+的,如Cu. Zn. Fe. Mn. Mg..Al 等,可将相应的金属屑装成填料塔,置换废水中的Hg2+离子。以铁为例: Fe+Hg2+= Fe2++Hg↓
(二)硫化法:H2++S2-=HgS↓ 2Hg2++S-=Hg2SHgS ↓+Hg↓
(三)吸附法:常采用活性炭为吸附剂,具体做法是首先用硫化钠使汞离子转化为硫化汞沉淀析出,然后用活性炭吸附,这样处理过的净化液所含的残余汞能达到国家规定的排放标准。
(四)离子交换法:将几种树脂装柱组成废水净化系列,这样含汞废水通过几个交换柱后,出水中检不出汞。
(五)凝取沉淀法:向含汞废水中投加石灰,生成的Ca(OH)2对汞有凝聚吸附作用,在有三价铁离子存在的情况下,效果更好。用硫酸铝作凝聚剂处理含汞废水,效果也较好。经凝聚沉淀后,出水水质含汞量可降到0.05 m g/L以下。
(六)溶剂萃取法:目前,国外有采用三异辛胺一二甲苯对含汞废水进行萃取,经萃取后,净化液中残留汞在0.017mg/L以下。
此外,国外采用微生物回收汞、电解法回收汞、铁氧体沉淀法除汞、硫化物沉淀—浮选分离法除汞,国内正在研究的有转化法除汞、含腐植酸煤吸附法除汞等。
❸ “无机汞”在水环境中,在微生物的作用下,可转化为毒性更强的甲基汞。
事实上如此,不必回答了吧
❹ 假单孢杆菌可以净化含汞的废水吗
20世纪50年代初,日本水俣地区发生了一种奇怪的病。患者开始感到手脚麻木,接着听觉视觉逐步衰退,最后经神失常,身体像弓一样弯曲变形,惨叫而死。
当时谁也搞不清这是什么病,就按地名把它称为“水俣病”。经过医学工作者几年的努力,终于揭开了这怪病之谜:
原来是当地工厂排出的含汞废水污染了水俣湾,使那里的鱼虾含汞量大大增加,人吃了这些鱼虾后,汞也随之进入人体,当汞在人体内的含量积累到一定程度,就会严重地破坏人的大脑和神经系统,产生可怕的中毒症状,直到致人死命。
汞化合物是一种极难对付的污染物,人们曾试图用物理的方法和化学的方法来制服它,但效果都不太理想,最后还是请来了神通广大的微生物。
在微生物王国里,有一批专吃汞的勇士,例如有一种名叫假单孢杆菌的,到了含汞的废水中,不但安然无恙,而且还能把汞吃到肚子里,经过体内的一套特殊的酶系统,把汞离子转化成金属汞,这样,既能达到污水净化的目的,人们还可以想办法把它们体内的金属汞回收利用,一举两得。
而微生物王国中有不少成员,如为数众多的细菌、酵母菌、霉菌和一些原生动物,事实上早已充当着净化污水的尖兵。
它们把形形色色的污染物,“吃进”肚子里,通过各种酶系统的作用,有的污染物被氧化成简单的无机物,同时放出能量,供微生物生命活动的需要;有的污染物被转化、吸收,成为微生物生长繁殖所需要的营养物。正是经过它们的辛勤劳动,大量的有毒物质被清除了,又脏又臭的污水变清了。有的还能变废为宝,从污水中回收出贵重的工业原料;有的又能化害为利,把有害的污水变成可以灌溉农田的肥源。
假单孢杆菌
❺ 含汞废水的微生物处理方法是什么
可生物处理的金属中没有汞.
❻ 今有含有汞离子的工业废水,排入某一河流,请你简要分析汞离子可能发生的迁移转化途经
某些生产过程产生的工业废水,含有有毒的汞及其无机汞离子经还原可转变为金属汞,汞是一种银白色的液体金属,汞及其化合物都是有毒物质,可以通过各种途径侵入人体,它的毒性是累积的,其中无机汞主要积聚于内脏,少量积聚于脑髓、皮肤和人体的其他部分。在一般情况下多为慢性中毒,汞主要影响人的中枢神经。含汞达0.0~0.02mg/L的水能使鱼类中毒,达0.03mg/L能使水生虫类中毒,而人饮用含汞50mg/L的水会中毒致死。
人类活动造成水体汞污染,主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。据估计,1970~1979年全世界由于人类活动直接向水体排放汞的总量约1.6万吨;排向大气的总汞量达10万吨左右;排入土壤总汞约为10万吨,而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。 由于天然本底情况下汞在大气、土壤和水体中均有分布,所以汞的迁移转化也在陆、水、空之间发生。大气中气态和颗粒态的汞随风飘散,一部分通过湿沉降或干沉降落到地面或水体中。土壤中的汞可挥发进入大气,也可被降水冲淋进入地面水和渗透入地下水中。地面水中的汞一部分由于挥发而进入大气,大部分则沉淀进入底泥。底泥中的汞,不论呈何种形态,都会直接或间接地在微生物的作用下转化为甲基汞或二甲基汞。二甲基汞在酸性条件可以分解为甲基汞。甲基汞可溶于水,因此又从底泥回到水中。水生生物摄入的甲基汞,可以在体内积累,并通过食物链不断富集。受汞污染水体中的鱼,体内甲基汞浓度可比水中高上万倍,危及鱼类并通过食物链危害人体。
❼ 含汞废水处理方法
含汞废水处理方法
含汞废水处理方法有很多,各种处理方法的效果和成本取决于汞的存在形态、初始浓度、废水中的共存离子以及要求出水水质达殉的标准。
(一)还原法
1.NaBH4(硼酸钠)还原法
化学原理:非金属还原剂——硼酸钠,与汞反应后主要生成汞和偏硼酸、放出氢气。 Hg2++BH4-+2OH-<=>
Hg↓+3H2↑+BO2-
氧化还原半反应式为:
Hg2++2e=Hg
B5-=B3++8e
6H++6e=3H2
反应条件:pH=11
生成的汞粒(粒径约10µm)用水力旋流器分离回收残留于滥流水中的汞,经水气分离后,用孔径为5µm的滤器截留。每kgNaBH4可回收2kg汞。
2.金属还原法
凡是氧化还原电位低于Hg2+的,如Cu. Zn. Fe. Mn. Mg..Al 等,可将相应的金属屑装成填料塔,置换废水中的Hg2+离子。以铁为例: Fe+Hg2+=
Fe2++Hg↓
置换速率与pH值、温度、金属纯度、接触面积等因素有关。
有机汞不能用金属直接还原、置换,通常用氧化剂(如氯)先将其破坏;,转化为无机汞,然后再用金属置换。
(二)硫化法
化学原理:H2++S2-=HgS↓
2Hg2++S-=Hg2S<=>HgS
↓+Hg↓
反应生成的硫化物溶度积很小,如HgS的KsP=4 x 10-1,Hg2S的KsP=1.0 x
10-45。
由此可见,硫化物沉淀法是一种高效能的除汞方法。
如果废水中有过量的S2-离子时,可补加硫酸亚铁(FeSO4),与过量的S2-离子生成硫化铁沉淀。FeSO4+S2-=FeS↓+SO42-投加一部分Fe2+,能与废水中的OH-离子结合生成Fe(OH)2和Fe(OH)3,对数量少而微小的HgS悬浮微粒,起共同沉淀和凝聚沉降作用。投加FeSO4后,不会影响HgS的优先沉淀。因为生成的FeS的溶度积(KsP=3.7x10-19)比HgS的溶度积大亿万倍。
在实际生产中,先用石灰调节pH=8—9,废水呈碱性,再加FeSO4。采用硫化钠沉淀法除汞,使废水中汞量降至1—0.1
m
g/L,可采取铁屑过滤、活性炭吸附、凝聚剂沉淀等,使废水中含汞量降至0.05-0.01mg/L以下。
(三)吸附法
国内经常采用活性炭为吸附剂。
具体做法是采用静态吸附法,先沉淀,后吸附。
首先用硫化钠使汞离子转化为硫化汞沉淀析出,同时除去废水中泥砂等悬浮物,用氢氧化钙调节pH值,以硫酸亚铁(
FeSO4)为凝聚剂,用活性炭吸附泄漏的金属汞和汞化物,这样处理过的净化液所含的残余汞能达到国家规定的排放标准。
国外采用含丹宁的农副产品作吸附剂。如:核桃片、花生软皮、稻草、花生外壳、甘蔗渣、橄榄果核等。也有的用粘土经加工处理后作吸附剂。这类含丹宁物质的吸附剂,经处理,当含汞废水中同时又含有其他金属时,不影响对汞的吸附效果。并且其吸附容量超过活性炭的130%。
(四)离子交换法
将几种树脂装柱组成废水净化系列,这样含汞废水通过几个交换柱后,出水中检不出汞。
(五)凝取沉淀法
凝聚剂采用石灰。
向含汞废水中投加石灰,生成Ca(OH)2,Ca(OH)2对汞有凝聚吸附作用,在有三价铁离子存在的情况下,效果更好。用硫酸铝作凝聚剂处理含汞废水,效果也较好。经凝聚沉淀后,出水水质含汞量可降到0.05
m g/L以下。
(六)溶剂萃取法及其它方法
目前,国外有采用三异辛胺一二甲苯对含汞废水进行萃取,经萃取后,净化液中残留汞在0.017t,
g/L以下。
萃取汞后的萃取剂,采用非酸性盐类反萃取,以回收汞。
此外,国外采用微生物回收汞、电解法回收汞、铁氧体沉淀法除汞、硫化物沉淀—浮选分离法除汞,国内正在研究的有转化法除汞、含腐植酸煤吸附法除汞等。
目前,采用混汞作业提金,流失到水中的汞,排至尾矿库,在尾矿库停留一段时间,在重力作用下,经自然沉降,由尾矿库排放到地面水体中,汞一般能达到地面水质标准。
❽ 微生物是怎样净化污水的
目前,废水处理有物理方法、化学方法和生物方法,而用微生物处理废水的生物方法以效率高、成本低受到了广泛关注。
能除掉毒物的微生物主要是细菌、霉菌、酵母菌和一些原生动物。它们能把水中的有机物变成简单的无机物,通过生长繁殖活动使污水净化。
有种芽孢杆菌能把酚类物质转变成醋酸吸收利用,除酚率可以达到99%;一种耐汞菌通过人工培养可将废水中的汞吸收到菌体中,改变条件后,菌体又将汞释放到空气中,用活性炭就可以回收。
有的微生物能把稳定有毒的DDT转变成溶解于水的物质而解除毒性。
每年在运输中有150万吨的原油流入世界水域使海洋污染,清除这些油类,真菌比细菌能力更强。在去毒净化中,不同的微生物各有“高招”!枯草杆菌、马铃薯杆菌能清除体内酷胺;溶胶假单孢杆菌可以氧化剧毒的氰化物;红色酵母菌和蛇皮癣菌对聚氯联苯有分解能力。
用微生物处理废水常用生物膜法。所有的污水处理装置都有固定的滤料介质如碎石、煤渣及塑料等,在滤料介质的表面覆盖着一层由各类微生物组成的黏状物称为生物膜。
生物膜主要是由细菌菌胶团和大量真菌菌丝组成,在表面还栖息着很多原生动物。当污水通过滤料表面时,生物膜大量地吸附水中各种有机物,同时膜上的微生物群利用溶解氧将有机物分解,产生可溶性无机物随水流走,产生的二氧化碳和氢气等释放到大气中,使污水得到净化。
❾ 谈谈处理重金属污染物的微生物方法和原理有哪些
2.1 生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法,该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,重金属离子和H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO2-4转化为S2-而使废水的pH值升高,从而形成重金属的氢氧化物而沉淀。中国科学院成都生物研究所从电镀污泥、废水及下水道铁管内分离筛选出35株菌株,从中获得高效净化Cr(VI)复合功能菌[3]。
袁建军等[4]利用构建的高选择型基因工程菌生物富集模拟电解废水中的汞离子,发现电解废水中其他组分的存在可以增大重组菌富集汞离子的作用速率,且该基因工程菌能在很宽的pH范围内有效地富集汞。但高浓度的重金属废水对微生物毒性大,故此法有一定的局限性,不过,可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株,微生物处理重金属废水一定具有十分良好的应用前景。 2.2 生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的具有絮凝能力的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。生物絮凝剂又称第三代絮凝剂,是带电荷的生物大分子,主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核糖等。目前普遍接受的絮凝机理是离子键、氢键结合学说。目前对于硅酸盐细菌絮凝法的应用研究已有很多[5-6],有些已取得显著成果[7]。运用基因工程技术,在菌体中表达金属结合蛋白分离后,再固定到某些惰性载体表面,可获得高富集容量絮凝剂。
Masaaki Terashima 等[8]利用转基因技术使 E.coli表达麦芽糖结合蛋白(pmal)与人金属硫蛋白(MT)的融合蛋白pmal-Ml并将纯化的 pmal-MT 固定在Chitopeara 树脂上,研究其对 Ca2+和 Ga2+的吸附特性,该固定了融合蛋白的树脂具有较强的稳定性,并且其吸附能力较纯树脂提高十倍以上。 2.3生物吸附法
生物吸附是对于经过一系列生物化学作用使重金属离子被微生物细胞吸附的概括理解, 这些作用包括络合,螯合,离子交换,吸附等。活的微生物和死的微生物对重金属离子都有较大的吸附能力,藻类中的某些种属对于重金属的吸附容量可达400Hg/kg(生物干重),例如甲囊马尾藻(Sargassummatans)。
吸附法分为物理吸附法和离子吸附法两种,前者使用具有高度吸附能力的硅胶、活性碳、多孔玻璃、石英砂和纤维素等,吸附剂将生物细胞吸附到表面上使之固定化。这是一种最古老的方法,操作简单,反应条件温和,载体可反复利用,但结合不牢固,细胞易脱落。后者根据细胞在离解状态下可因静电引力(即离子键合作用)而固着于带有异相电荷的离子交换剂上,如DEAE2纤维素、DEAE2Sephadex,CM2纤维素等。
Green使用藻类去除水的金,Tsezos,Mara2no使用真菌吸附水中的铀,Ferguson和Breuer等利用泥炭藓去除水中的Fe,Al,Pb,Cu,Cd,Zn等金属离子。Barkley利用藻类吸附有机废水中的Cd,Cu等金属离子。MarkSpinti等把泥炭藓固定在多孔的聚合砜基质中成功地应用于去除含Zn,Cd,Mg等金属离子的酸性矿井水中,用聚合砜固定泥炭藓制成的球状小粒机械强度大,化学性能稳定,容易再生,不膨胀不收缩。生物吸附法以其独特的优点近年来在含重金属废水处理领域引起了人们普遍的关注,进行了广泛的研究,取得了可喜的成果。但生物吸附技术还只是处于经验、实验室阶段,在实用化和工业化应用中还存在着诸多问题有待研究解决,还需通过进一步的研究和开发工作完善此项技术。
❿ 为例,影响重金属汞在水中迁移转化的主要因素有哪些
密度在5以上的金属统称为重金属,如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种.从环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等.目前最引起人们注意的是汞、镉、铬等.重金属随废水排出时,即使浓度很小,也可能造成危害.由重金属造成的环境污染称为重金属污染. 重金属污染的特点表现在以下几方面: (1)水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物,如汞的甲基化作用就是其中典型例子; (2)生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康; (3)在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应,一般重金属产生毒性的范围大约在1—10mg/L之间,毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.0l—0.001mg/L之间. 重金属的污染有时会造成很大的危害.例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病,都是由重金属污染引起的,所以.应严格防止重金属污染.