氟污染物范文

氟污染物范文（精选3篇）

氟污染物 第1篇

氟是人体必需的微量元素之一,自然界的氟都是以化合物的形式存在的,主要的含氟矿物有萤石(CaF2)、磷灰石等。在工业生产过程中,氟污染物是以各种形态的氟化物排出的。由于其巨大的危害性,目前我国环保标准对于大气、水体以及工业生产车间中有关于含氟量的相应规定[1]。本文对目前含氟废气和废水的治理、氟污染物物综合利用现状及进展情况进行了综述。

2氟的基本性质及其污染的控制方法

在距今100多年的1886年,Henri Moisson首次人工制得氟。氟是一种极其活泼的元素,在元素周期表中列第九位,常温下为淡黄色气体,其原子量为18.9984,比重1.31,在自然界中的分布度占第16位。

含氟矿物广泛应用于工业生产,以其为主要原料或辅助原料的工业生产中,氟将从矿物中分解而进入环境,造成氟污染。一般来说,工业生产中氟的污染物控制可以从两方面着手,首先是降低生产用原料中的含氟量,这样就可以减少生产过程中氟的排放量,从而从生产源头控制氟污染;二是控制氟的排放,对派出的含氟物质通过物理、化学等手段进行收集,将其转化为稳定的含氟化合物并以此作为产品,从而以消除其对环境的影响。通常所说的氟污染控制主要是通过降低氟的排放量并将其充分回收利用,从而产生更好的经济效益。

3氟污染的治理

3.1大气氟污染治理工艺

3.1.1干法除氟

顾名思义干法除氟主要是针对含氟气体的,利用碱性氧化物固体表面的理化性质,将含有利用HF、SiF4含氟污染物的气体进行吸附,然后再利用烟气除尘技术使之去除。按吸附剂的不同干法除氟可以划分为Al2O3法、CaO法和CaCO3法等多种方面,其中Al2O3法在铝电解行业中广泛使用。干法除氟具有工艺简单、操作方便、除氟效率高(可达98%)、不存在废水二次污染等优点,其缺点是含氟物质很难加以利用。

3.1.2酸法除氟

酸法除氟是在液相中完成的,其工艺一般是采用水做吸收剂,含氟物质和水反应生成氢氟酸和氟硅酸,生成的含氟吸收液达到一定浓度以后再加以回收利用或中和处理。为了提高吸收效率,一般酸法除氟工艺采用二级或三级串联吸收工艺,吸收塔有文氏塔、填料塔等多种选择。该法具有除氟效率高、操作弹性大、吸收剂价廉易、经济效益好等优点。

3.1.3碱法除氟

碱法除氟是采用含碱性物质的吸收液吸收烟气中含氟物质的方法,常用的碱性物质有NH4OH、NaOH、Na2CO3等。碱法除氟一般采用二级吸收并结合廉价的石灰做中和剂,其优点是工艺成熟、除氟效率高等,但同时也存在设备结垢的问题。

3.2含氟废水的处理

3.2.1传统处理方法

工业上,相关矿业的开采、电解铝、有色金属和电子行业的生产中常常会排放不同浓度的含氟废水,因此造成严重的环境污染,按照国家的环保要求,必须处理达标后才能排放。目前含氟废水的处理方法有吸附法、化学沉淀法、离子交换法、混凝沉淀法等[2,3,4]。根据废水中含氟浓度的高低,其处理方法也各有不同,具体见表3-1。

3.2.2含氟废水处理的最新进展

除此之外,近年来含氟废水处理方法又出现了电凝聚法、电渗析法、液膜分离法及絮凝法等新的处理手段。值得一提的是,随着材料科技的发展,絮凝剂加入到含氟废水的处理中,采用的化学沉淀絮凝法处理不但除氟效果好,速度快,而且成本低廉,易于推广。下面就介绍几种含氟废水最新的处理方法。

3.2.2.1电凝聚法

电凝聚法一般用于处理低含量的含氟废水,其原理是将电极置于含氟废水中,通直流电,使电极电离出铝镁金属离子的活性絮状沉淀来吸附含废水中的氟离子。该法处理后无污染,且设备简单,可连续生产。

3.2.2.2电渗析法

在外加电场的作用下,电渗析法通过用选择透过性膜,使氟离子及水中其它矿物离子都被迁移而除去。这种方法操作简单,除去氟离子同时也能除去其他金属矿物离子。

3.2.2.3液膜法

液膜法就是由一种表面活性剂构成膜溶液,隔开两个不混溶相,使得料液中特定的离子通过液膜被萃取到反萃相中。本法对离子有高选择性,速度快,处理量大,而且能处理稀溶液。

3.2.2.4絮凝法

絮凝法一般结合化学沉淀法,在其沉淀的基础上加入天然高分子絮凝剂,使得含氟絮状沉淀更高效的沉降,从而达到快速除去水中含氟物质的作用。

3.3氟污染的回收利用

3.3.1稀土冶炼过程中含氟气体的综合利用

在稀土的湿法冶炼中,氟以不同形式存在于中间产品或废气、废水、废渣中。硫酸焙烧是用于稀土精炼常用的工艺,通过焙烧烟气中含有很高的含氟物质,这些含氟烟气先经沉渣室和焦子塔除去部分烟尘和硫酸雾,然后经两级吸收将烟气中大部分的氟及硫酸吸收掉,残余的硫酸雾、氟以及部分二氧化硫由第三级吸收塔的碱性吸收液洗涤净化,净化后烟气需经除雾后排出。

3.3.2磷化工行业中氟的综合利用

在湿法磷酸及磷肥生产过程中,当用硫酸分解磷矿粉时,氟将以气体HF和SiF4的形式大量逸出,对环境危害极大,如能有效利用这部分氟资源,则不但解决了磷化工行业污染排放问题,更能有效缓解我国氟资料紧张状况,达到一举两得的目的。

(1)以氟硅酸为原料生产氢氟酸。氟硅酸最具开发前景的方向是生产氢氟酸和无水氟化氢。由氟硅酸生产氟化氢的工艺路线由氟硅酸转化的氟化物不同而生产工艺各异。但是这种工艺存在诸如硫酸耗量大、氟硅酸加热氟损失、设备投资大、设备腐蚀严重等问题。

(2)云天化国际湿法磷酸复产氟硅酸生产氢氟酸联产白炭黑工艺。湿法磷酸生产副产大量的氟硅酸,利用氟硅酸作为中间产品,可以生产白炭黑、氟化铵、氟化氢铵等多种产品,过程分多步进行。这套工艺的关键在于控制每一步的氨化条件,调整白炭黑聚集体形貌与比表面积,从而生产出高活性的白炭黑。此外氟硅酸中氟资源全部转化为高附加值的氢氟酸产品,使得这套工艺具有良好的经济效益,为磷化工循环经济开辟了新的路子[5]。

4结束语

由于氟污染有其巨大的危害性,氟的污染问题日益受到人们的关注,针对氟气体污染物、含氟液体污染物的不同,氟污染的治理工艺也有所不同。

(1)气体除氟工艺主要分为干法和湿法,而湿法工艺又由于吸收剂性质的不同分为酸法和减法两种除氟工艺,其具有除氟效率高、成本低廉的优势。

(2)在处理含氟废水方面,根据废水中含氟浓度的高低,传统的处理方法有化学沉淀法、离子交换法、混凝沉淀法等。近年来又出现了电凝聚法、电渗析法、液膜分离法及絮凝法等新的处理手段。

(3)氟污染物综合利用方面,重点介绍了磷肥生产过程中的氟废气的综合利用,其主要利用途径是将生产过程中排放的HF和SiF4气体先用水吸收制成氟硅酸溶液,以此为中间产品进一步制取相应的高附加值氟化工产品,对于提高企业自身的经济效益和市场竞争力起到巨大的推动作用。

摘要：氟化物是当今重要的污染物,现代工业生产过程排放了大量的氟污染物。由于其巨大的危害性,氟的污染和回收利用问题受到人们越来越多的关注。本文首先叙述了氟的基本性质和氟污染物形成及其对环境的影响,综述了含氟气体和含氟废水处理技术的现状和最新进展。最后,重点介绍了稀土冶炼和磷化工行业氟污染物综合回收利用的途径。

关键词：氟,污染物,控制方法,综合利用

参考文献

[1]杨飏.大气氟污染治理技术.城市环境与城市生态[J],2000(06):35-38.

[2]刘咏,龙炳清,赵仕林.稀土矿石湿法冶炼中氟污染的治理技术探讨.甘肃环境研究与检测[J],2001(01):58-63.

[3]张玲,薛学佳,周钰明.含氟废水处理的最新研究进展.化工时刊[J],2004(12):16-18.

[4]李金城,张华,徐立威等.酸性高浓度含氟废水处理技术.化工环保[J],2003(01):28-31.

氟污染物 第2篇

关键词：型煤,空气污染,地方性氟中毒,固氟剂

改良炉灶是现阶段我国预防控制燃煤污染型氟中毒的主导措施。但炉灶使用过程中, 添煤加火时仍会排放一定量的煤烟污染室内空气。当炉灶使用不当时, 室内氟污染依然较重, 尤为关键的是改良炉灶并不能控制燃煤导致的大气污染。已有研究表明, 将煅烧后的石灰岩按一定比例混入原煤燃烧, 能够起到较好的固氟作用[1,2,3]。近年来原煤价格不断上涨, 机制峰窝型煤正在我省氟病区逐步普及, 为推广固氟型煤技术创造了有利条件。为此, 笔者在既往研究基础上, 采用不同比例的石灰岩、石灰作为固氟基质, 开展固氟实验研究, 从中筛选固氟效率高、燃烧效果好、取材方便、价格低廉的配方, 生产固氟型煤并通过现场应用进一步验证其效果。

1材料与方法

1.1 固氟型煤配方筛选

1.1.1 实验场所及材料

在病区租用3间密闭程度和面积一致的房屋作为模拟实验用房;购置当地农户使用的手提式蜂窝煤炉3台, 足量购买同一来源的原煤、石灰岩、石灰、拌煤粘土, 备用。

1.1.2 配方及分组

固氟配方设5组:A组 (原煤70%、石灰10%、黏土20%) 、B组 (原煤70%、石灰岩15%、黏土15%) 、C组 (原煤65%、石灰20%、黏土15%) 、D组 (原煤70%、石灰岩15%、黏土15%) 、E组 (原煤65%、石灰岩20%、黏土15%) , F组为对照 (原煤70%、黏土30%) 。

1.1.3 实验方法

利用当地蜂窝煤加工厂, 在研究人员的全程指导下, 由工人完成各配方组蜂窝型煤的加工。实验前, 采集各组型煤样品测定氟化物含量及发热量, 并将实验用煤称重。分别将称重后的7组蜂窝型煤进行3次模拟燃烧实验, 烧透后取出每一炉的全部煤渣分别再称重及测定煤渣氟含量。

1.2 现场应用

选择已改良炉灶并已普及蜂窝型煤的岩脚镇民乐村氟病区, 抽取40户使用改良蜂窝台灶的农户, 随机分成两组, 每组20户, 分别提供筛选出的固氟配方和对照F组配方生产的蜂窝型煤给农户生活燃用。于燃用后的第2、9、16天, 随机抽取固氟配方组中的5户测定室内空气氟含量;于燃用后的第9天, 在两组中各随机抽取10户调查蜂窝型煤使用情况。

1.3 测定方法

煤氟采用WS/T 88-1996《煤及土壤中总氟测定方法, 燃烧水解-离子选择电极法》测定。室内一次空气氟浓度采用GB/T 15434-1995《环境空气氟化物浓度的测定, 滤膜-离子选择电极法》, 以120 L/min的流量滤膜采样90 min, 采气10.8 m3测定氟化物浓度;日平均室内空气氟浓度采用美国SKC公司的微型可编程衡流泵PCXR8, 以2.5 L/min的流量滤膜采样24 h, 测定氟化物浓度。灰分采用GB 212-2008《煤的工业分析方法》测定。发热量委托贵州省煤田地质局实验室采用GB/T 213-2003方法检测 (只检测1次) 。

1.4 统计分析

采用Excel录入数据, EPI INFO软件统计分析。计量资料以undefined表示, 必要时进行t检验和χ2检验;计数资料用百分率表示。

2结果

2.1 固氟型煤配方筛选

E组配方因石灰岩比例过高不能正常燃烧退出实验, 其余各组实验结果见表1。D、F组发热量最高, A、B、C处于同一水平;D组固氟率最高, 其次为B、C、A组, F组最低。D组分别与A, B, C, F组比较, 除与B组比较固氟率差异无统计学意义外﹙P>0.01﹚, 与其他3组比较固氟率差异均有统计学意义﹙P<0.01﹚。

2.2 现场应用

表2可见, D组一次空气氟浓度和日均空气氟浓度均低于国家标准 (一次最大允许浓度2.0 μg/m3, 日平均允许浓度7.0 μg/m3) [4]。

表3显示, D、F组配方生产的蜂窝型煤用户反映燃烧效果均好, 日均用煤量无显著差异 (P>0.10) , 市场核算售价均为0.3元/块, 用户均能接受。

注:两组每日用煤量比较, t=0.62, P>0.10。

3讨论

燃煤固氟技术是将一定量的固氟剂与煤混合燃烧, 使燃煤过程释放的氟形成稳定的氟化物残留于煤渣中, 达到降低空气污染的目的。王述全等[1]在每公斤面煤中加入浓度为12%的石灰水后, 其固氟率达到58%以上。朴美琪等[2]的实验研究表明, 用石灰替代粘土制作型煤, 能够有效降低氟对空气的污染。赵炳成等[3]分别选用石灰和碳酸钙, 按照5∶1的量加入煤中, 其固氟率达到75%以上。燃煤型地氟病区粘土氟含量普遍高于煤[5], 按照市场行为, 加工企业制作型煤一般添加30%的粘土作为粘合剂。因此, 使用单纯添加粘土的型煤导致的空气氟污染高于原煤。本研究分别采用不同比例石灰岩煅烧形成的石灰和石灰岩作为固氟剂, 与原煤、粘土混合制成蜂窝型煤, 进行模拟燃烧实验。结果表明, 以原煤70%、石灰岩15%、黏土15%比例混合制成的型煤, 其发热量和固氟率均较其他固氟剂配方组高。现场应用农户反映其燃烧效果好, 较普通型煤耗煤量降低。经监测, 正确使用当地研制防氟蜂窝煤台灶不会造成室内空气氟污染。石灰岩的主要成分为碳酸钙 (CaCO3) , 与煤混合燃烧产生HF和SiF4形成CaF2固定于煤渣中, 可减少燃煤导致的空气氟污染。贵州省属喀斯特地形, 石灰岩资源十分丰富, 遍布全省。采用石灰替代粘土作为固氟剂成本增加, 推广困难。直接利用石灰岩作为固氟剂, 取材方便;用该配方加工的蜂窝型煤市场价格与普通型煤一致, 农户能够接受。因此建议在氟病区规模实施改灶降氟工程时, 同步推广该配方加工固氟型煤。通过固氟型煤的普及, 进一步降低病区室内空气氟浓度, 可有效控制燃煤导致的大气氟污染。

参考文献

[1]王述全, 段荣祥, 王全弟.石灰水拌煤降氟效果探讨〔J〕.中华预防医学杂志, 1995, 29 (2) :125.

[2]朴美琪, 闵冬, 谢小毛, 等.石灰代粘土制作型煤降低空气氟污染的研究〔J〕.中国地方病防治杂志, 1995, 10 (5) :292-293.

[3]赵炳成, 任改英.室内燃煤固氟剂及其固氟技术的研究〔J〕.卫生研究, 2003, 32 (4) :319-321.

[4]中华人民共和国卫生部.工业企业设计卫生标准 (TJ 36-1979) 〔S〕.北京:中国建筑工业出版社, 1980:1.

氟污染物 第3篇

1 全氟有机化合物的危害性

全氟有机化合物 (perfluorinated chemicals, PFCs) 是分子中与碳原子连接的氢全部被氟取代的一类有机化合物。由于C-F键的键能很高, 从而导致全氟有机化合物的化学性极稳定性极高, 也因此导致全氟有机化合物即使是在外力的干扰下也不易被破坏的特性, 再加上全氟有机化合物在工业上的应用范围十分广泛, 而氟通过水可以传播到极远地方, 这就导致全氟有机化合物在各生命体中出现的概率逐渐增大。早在上个世纪60年代时便有关于人体内含氟的报道, 自那以后, 人们便发现从北极到南极的生命体体内均出现氟元素, 再加上全氟有机化合物的传播途径广, 而全氟有机化合物作为一类细胞原浆性毒物, 对神经细胞会造成不可挽回的损害。另外由于水中含氟量极大, 已经影响了人们日常用水的安全性, 因此各国也越来越重视全氟有机化合物对生态环境所造成的影响。

2 全氟有机化合物的污染现状

根据研究调查显示, 全球范围内的地表水都受到不同程度上的含氟化合物的污染, 其中由于工业污水的排放等导致内陆河流的污染尤为严重, 这在一定程度上表明了当前全氟有机化合物以通过河流在世界各地扩散, 从而造成了其为严重的水资源污染现象。

2.1 地表水中全氟有机化合物的来源

全氟有机化合物 ( (PFCs) 是一类重要的表面活性剂物质。由于其独特的疏水疏油性质, 全氟有机化合物被广泛的应用于工业生产中, 如纺织、造纸、包装材料、灭火泡沫等各种领域, 这就导致全氟有机化合物污染水资源十分便捷。在电解铝厂, 氟化物在电解铝过程中会释放出大量的氟化氢, 而氟化氢是世界上公认的在含氟化合物中毒性最强、扩散速度最快的污染物之一。而作为日消耗量最大的钢铁, 再炼钢的过程中, 原矿石中含有大量的含氟化合物, 再也冶炼过程中, 大量的含氟气体会被排放到大气中, 而大多数的含氟化合物会随废弃物一起被排放到水中, 从而污染地表水。除此之外, 排放含氟化合物最多的便是玻璃厂, 玻璃属于消耗品, 而社会上对其需求量十分大, 这就导致大量的气态氟化物进入空气中, 由于氟化物不易被分解, 最终进入水中, 造成严重的水污染。

2.2 污染分布区域

自上个世纪60年代以来, 国际上对全氟有机化合物的传播与污染问题便持以高度的关注, 现如今以PFOS和PFOA为主的PFC、污染已经成为全球性的环境问题, 近些年来, 各国的学者不约而同的研究各水域的污染程度。经过各国学者的研究发现, 在各种环境下都发现了含氟化合物, 其中氟污染最严重的区域显然是各工业区, 其中包括意大利亚历山德里亚市的波河的支流塔纳罗河、日本的鹤见川河, 美国田纳西河洲以及国内各主要河流支流。而且相对于公海与大洋区域, 内陆河流的氟污染明显加重。这也在另一方面表现出了全氟有机化合物对地表水的污染程度, 而这些含氟区域的含氟量并不岁这时间以及水流流动降低。

2.3 污染程度

全氟有机化合物对水资源的污染是全球性的, 国外半数以上的工业区的水域及水域附近的含氟化合物总量平均超过500ng/L。其中历史上由于欧美大陆的工业革命, 含氟化合物排放量达到3200—7300, 这是一个十分惊人的数字。而在我国, 工业化的时间虽然十分短暂, 但是氟污染的程度依然不可小觑。目前为止, 国内地表水的全氟有机化合物的污染情况十分严重, 在我国学者的取样研究后发现, 我国的地表水中的氟污染面积极广, 甚至在人们日常所用的水中含氟量也十分的高, 而在我国各主要水域, 其污染量基本与发达国家持平, 而在工业发达区, 期污染程度甚至高于发达国家, 这也表明必须减少含氟有机物的排放。

3 人体暴露在全氟有机化合物的途径

3.1 饮用水

水是万物之源, 也是人体重要的组成部分之一, 人每天都必须摄取一定的水分以维持正常的身体机能, 而在城市中, 日常用水的主要来源便是地表水, 但是由于工业废水的排放, 含氟污染物对地表水的污染程度逐渐加重, 而用化学手段不能完全消除自来水中的全氟有机化合物, 这在一定程度上影响了人们日常用水的安全。而根据研究调查发现, 全氟有机化合物通过饮用水进入人体的贡献率占所有途径的百分之一。

3.2 食物

全氟有机化合物除了可以通过饮用水进入人体以外, 另一进入人体的主要途径便是通过饮食。正如上文所述, 在世界各地各种生命体内都不同程度的发现了含氟化合物, 这些含氟化合物会随着食物链而累积, 处于生物链最顶层的生物体内的全氟有机化合物的含量十分高, 而最为食物链最顶层的的人类体内含有含氟化合物的可能性为100%。人们可通过饮用受PFCs污染的牛奶, 食用被污染的蔬菜、肉类和海产品以及食品包装涂层和烹饪工具涂层中PFCs的迁移等途径进入人体。许多报道认为饮食是人体暴露在全氟有机化合物下的主要途径。

4 潜在危害

全氟有机化合物极易与蛋白融合, 且融合后不易排出体外, 在用动物做实验时, 发现全氟有机化合物在肝脏与血清中的浓度最高, 而动物出现了不同程度的中毒反应。跟有一些研究表明, 全氟有机化合物可会危害全身的脏器, 抑制免疫系统, 干扰酶的活性, 破坏细胞膜活性。还有一些研究表明, 全氟有机化合物对神经系统亦有干扰作用。而国际组织怀疑全氟有机化合物为致癌物, 现在正有一些科研人员对全氟有机化合物治安的可能性进行研究。

结语:综上所述, 由于目前为止全氟有机化合物在工业上有极其广泛的应用, 所以在工业区的全氟有机化合物的排放量相当惊人, 在一定程度上加重了地表水的污染, 而由于含氟化合物的化学性质十分稳定, 不易被破坏或降解, 因此对人体造成了一定程度上的危害, 这也证明必须采取一定的措施降低含氟有机化合物的排放, 从而为构建和谐环保的生态环境做出一定的贡献。

参考文献

[1]王媛, 张彭义.全氟辛酸和全氟辛烷磺酸人体暴露途径解析及其污染控制技术[J].化学进展, 2010.22 (1) :210-218.