有毒有害废液的危害及无害化处理.docx

有毒有害废液的危害及无害化处理1.化学废液主要类型化学实验室产生的污染物主要是实验中产生的废气、废渣、废液，其中产生的量最多、污染最大的是有毒有害废液，有毒有害废液根据其性质，一般可分为三种：1.1无机废液此类废液多为含有重金属和重金属离子的无机盐类，对环境和人类产生危害很大，比较常见的有：汞及其化合物；砷及其化合物；镉及其化合物；铬（）及其化合物；铅及其化合物；锌及其化合物；可溶性铜化合物；氰化物；氟化物等。1.2废酸和废碱包括有机酸、碱和无机酸、碱，如硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。1.3.有机废液主要以有机溶剂为主，如：乙醇、甲醇、石油醚、乙醚等；含氮化合物：如：丙烯睛、吡啶、二甲胺等；含硫化合物：如二苯并噻吩、甲硫醇、苯基硫醇等；卤代物：如：氯仿、四氯化碳、氯乙烷、三氯甲烷等。2各类化学废液的对环境和人体的主要危害2.1对人的危害有毒有害废液对人体的危害主要有以下几种类型：过敏、引起刺激、缺氧、昏迷和麻醉、全身中毒、致癌、致畸、致突变、尘肺等。当某些废液和直接皮肤接触时,可导致皮肤保护层脱落,而引起皮肤干燥、粗糙、疼痛，许多废液能引起皮炎；和眼部接触可导致的轻微的伤害、暂时性的不适甚至重至永久性的伤残，伤害严重程度取决于中毒的剂量，采取急救措施的快慢。如：苯可损害神经系统，造血系统，慢性吸入可引起头痛、头昏、乏力、苍白、视力减退和平衡失调等，高浓度吸入能刺激鼻和喉甚至死亡；高浓度蒸汽对眼睛具有轻度刺激并产生水疱。液体会产生轻度的灼伤感。液体能溶解皮肤的皮脂使皮肤干燥。吸入可致中毒；皮肤和粘摸接触可发生溃疡。氯化汞与皮肤和粘摸接触可发生溃疡，误服数分钟至数小时后，可有胃部烧灼感、恶心、呕吐、呕血、腹泻和便血，重症时可发生尿毒症，以至死亡。废液中含有的重金属元素经食物链进入人体在相当一段时间内可能不表现出受害症状，但潜在的危害性极大。如二十世纪50年代，日本熊本县水俣市发生了震惊世界的公害事件，当地的许多居民都患了运动失调、四肢麻木、疼痛、畸胎等症状，人们把它称为水俣病，而且这种病还能遗传给子女。经考察发现一家工厂排出的废水中含有甲基汞，使鱼类受到污染。人们长期食用含高浓度有机汞的鱼类，也就将汞摄入体内而引起中毒。1961年日本北九州市爱知县和1979年我国台湾宇城都发生过由于食用被多氯联苯污染的米糠油的中毒事件，共有1000多人发生中毒。患者出现眼睑肿胀、指甲和黏膜色素沉着、皮肤发黑和痤疮样疹、恶心、呕吐和水肿等症状。中毒后生育的孩子都出现牙齿变形、智力发育不全和行为异常。有关部门2003年调查显示,黑龙江省恶性肿瘤每年发病越6万例，因癌症死亡人数为4.8万人，据有关专家介绍,在黑龙江省癌症患者中，85%是因为化学物质致癌。2.2对环境的危害实验室产生的有毒有害物质若随意排放，不仅会使环境受到严重污染，而且会导致环境状况日益恶化。一些废液进入水体或经过渗透作用经土壤到达地下水，有害废液中的有害成份被土壤吸附可导致土壤成份和结构的改变及其生长植物的污染，以至无法耕种。例如，德国某冶金厂附近的土壤被有色冶炼渣污染，土壤生长的植物体内被含锌量为一般植物的20-80倍，铅为80-260倍，铜为30-50倍。含有氮和磷的废液进入水体后会使封闭性湖泊、海湾形成富营养化，造成浮游藻类大量繁殖、水体透明度下降、溶解氧降低、威胁鱼类生存、水质发臭出现“赤潮”。英国科学家发现，长期生长在受污染水域中的大部分雄性鱼会变成两性鱼或雌性鱼；鸟类吃了含有杀虫剂的食物产卵减少，蛋壳变薄，很难孵出小鸟，一些鸟类甚至濒临灭绝；废液的随意排放，也会造成土壤板结和地下水污染，直接威胁人体健康和人类生存。氰化物等有害物质可严重污染江河湖泊，使水质恶化，对鱼类危害更甚，当水中氰化物浓度达到0.5mg/L时，在两小时内鱼类会死亡20%，一天内全部死亡。据报道1984年美国佛罗里达洲地下水层被二溴乙烷严重污染；1984年印度博帕尔农药厂甲基异氰酸酯污染事件造成2000人死亡；1986年瑞士一家化工厂爆炸，大量有毒化合物流入莱茵河事件使百万尾鱼被毒死。以上的多起由于化学污染的事件可以表明，化学污染对我们人类正在产生越来越大的威胁，虽然实验室产生的废液不象上述的一些工厂那样造成重大的污染事件，但若处理不当、随意排放也会对人类和环境造成相当大的危害，因此也应对实验室产生的污染物进行进一步的治理。3无害化处理的主要方法：目前国家对实验废液处理方面都没有具体的约束性规定，大部分学校、科研单位的实验室没有污染治理设施，有些只是采取了简单的直排或稀释等方式。针对实验室产生的废液量小、品种广泛的特点，我们觉得实验室应当尽可能采取相应办法，对废液进行无害化处理。根据有毒有害废液产生的主要类型，对废液进行无害化处理主要有中和法、硫化法、转化法、蒸馏法四种方法。对于实验中产生的有机溶剂类废液可采用蒸馏或分馏的方法把有机物提纯再利用，通过此法回收的一些溶剂的纯度完全可以达到使用要求。4几种主要废液的无害化处理4.1有机物化学实验室用量最大的是有机溶剂，目前行之有效做法是实验室自行回收提纯再利用，回收提纯的方法一般多采用蒸馏或分馏提纯的方法。对于单一溶剂或沸点相差较大的两种溶剂宜采用常压蒸馏的方法，通过此种方法回收提纯溶剂的纯度可以满足实验要求，基本可以再次使用。 对于残留在反应体系产生的中具有强烈刺激性或有毒有害的废液，应先将大量的废液转移到专用的回收容器内，小量或残存在反应体系中的各类有机物也应妥善处理。即使残存在反应体系中少量的废液若不注意而直接排放到下水道中，也会对人和环境产生强烈刺激和危害，尤其是具有强烈刺激性气味的废液，即使是残存在反应体系瓶壁上的少量物质，在清洗反应瓶过程中的废液倒入下水道，强烈的刺激性气味会通过下水管道散发到其他房间而产生危害。以下是针对实验室常见的几种残存在容器中少量有毒有害有机废弃物应采取的处理方法：（1）含卤苄类、酰卤类、二氯亚砜、丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯类等废液可用约2.5mol/L氢氧化钠溶液初洗;（2）含巯基类物种用适量双氧水溶液初洗再加硫代硫酸钠溶液还原过量的双氧水;（3）含过氧化合物类物种用适量硫代硫酸钠水溶液初洗;（4）含液溴类物种用适量硫代硫酸钠水溶液初洗;以上经初步处理后各类物质再用丙酮等有机洗液反复洗涤后全部转移到废液桶中。4.2无机物，如：Pb2+、Hg2+、Ba2+、Cd2+、Cr2O72-、AsO33-、AsO43-、CN-等离子。1.Pb2+(1)可加入Na2CO3，使其沉淀为Pb2(OH)2CO3，2Pb2+2CO32-+H2O=Pb2(OH)2CO3+CO2；(2)或加入Ca(OH)2使其沉淀为Pb(OH)2，Pb2+Ca(OH)2=Pb(OH)2+Ca2+；(3)也可加入Na2S 使其沉淀为PbS，FeS+Pb2+=PbS+Fe2+。2.Cd2+(1)加入Ca(OH)2使其沉淀为Cd(OH)2，Cd2+OH=Cd(OH)2；(2)或加入Na2S使其沉淀为CdS，Cd2+S2-= CdS；(3)废水中的Cd（CN）42-可在碱性条件下加入Ca（ClO）2使其沉淀为CaCO3Cd（CN）42-+5Ca（ClO）2+6(OH)-=CaCO3+Cd(OH)2+Ca2+2N2+10Cl-。3.Hg2+（1）Fe(Zn)+Hg2+(Hg2+2)=Hg+Fe2+(Zn2+)，但Hg在水中有一定的溶解，如在pH=7.00，Po2=20.2kPa时，Hg+O2+H2OHg2+OH-，Hg2+=0.026moldm-3。(2)加过量的NaS和适量FeSO4Hg2+ +S2-=HgS，但过量的S2-可和HgS反应，HgS+ S2-= HgS2-2，加适量的FeSO4后，过量的NaS和FeSO4反应可生成更稳定的FeS，Fe2+S2-=FeS，而不会生成HgS2-2。4.Cr2O72-（1）酸性介质加Na2SO3或Fe,反应完后，调pH值到中性使Cr6+转变成毒性较低的Cr3+。（2）碱性中用加连二亚硫酸钠，Na2S2O4+2Cr2O42-+3S2O42-+4H2O=2Cr(OH)3+4SO32-+2HSO3-。5.Ba2+加硫酸钠和适量硫化铁，使之转化成BaSO4沉淀，Ba2+SO42-=BaSO4。6.CN-碱性条件下加入次氯酸钠或通入氯气，2CN-+5ClO-+2OH-=N2+5Cl-+2CO32-+H2O；2CN-+5Cl2+12OH-=N2+10Cl-+2CO32-+6H2O7.AsO33-,AsO43-(1)加入Ca(OH)2使其转化为钙盐的沉淀，As2O3+Ca(OH)2=Ca3(As2O3)2+ H2O；AsO33-+Ca(OH)2=Ca3(As2O3)2+OH-。(2)酸性介质中通入H2S或加NaHS，2AsO33-+3H2S+6H+=6H2O+As2O3；2AsO43-+5HS-+11H+=8H2O+As2O3。5 结论在化学实验室实验过程中大量使用化学危险品的今天，如何减少实验室产生的化学污染对环境和人类的危害，最大限