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聚丙烯酰胺絮凝劑處理黃河水系高濁度水己有十余年歷史，經過較長時期的試驗和生產運行，證實有較大的經濟技術效果
聚丙烯酰胺絮凝劑處理黃河水系高濁度水己有十余年歷史，經過較長時期的試驗和生產運行，證實有較大的經濟技術效果。
但有關使用聚丙烯酰胺絮凝劑處理高濁度水時的水質衛生標準，產品質量控制要求和在給排水其它領域及食品衛生等行業中，使用情況卻較少研究和報道，尤其是水質衛生標準和產品質量要求，自開始使用以來一直有較大的分歧意見。為了全面、系統地掌握聚丙烯酰胺的毒理性質，確定水質衛生指標中聚丙烯酰胺較大容許量，蘭州地區曾組織了聚丙烯酞胺絮凝劑毒理試驗協作組，進行了動物急、慢性毒理試驗，并在1977年1月召開了聚丙烯酰胺絮凝劑毒理鑒定會。此后，蘭州醫學院又繼續進行聚丙烯酰胺致癌，致畸和誘變性的動物試驗，此項工作已在1981年完成，取得良好的效果。
一、聚丙烯酰胺絮凝劑的使用范圍和效果
國產的聚丙烯酰胺絮凝劑現有干燥品和透明膠狀物兩種。干燥品為白色粉劑，含聚丙烯酰胺80%以上，但目前產量較少。在我國大量使用的是透明膠體、含聚丙烯酰胺8-9%，其中含有少量的丙烯酰胺單體。
單體含量范圍以千重計為13-%，以商品重量計為0.08-0.27%。
聚丙烯酰胺是一種分離和沉淀水溶液中懸浮性粒子的高效絮凝劑。在酸性、中性、堿性體系，甚至于高濃度電解質中均有顯著的效果。因此，廣泛應用于給水和廢水處理、污泥處理、食品工業、選礦、 造紙、化工及石油開采，酸洗鈾礦等方面。
現把聚丙烯酰胺絮凝劑在給排水工藝和食品工業中，使用的概況分述如下：
1、高濁度水處理：聚丙烯酰胺全年平均投加量一般為0.015-1.5毫克/升。當原水含泥量為10-40公斤/米3時，投加量為1-2毫克/升,當原水含泥量為40-200公斤/米3時，投加量為2-10毫克/升。
2、低濁度水處理：蘇州市自來水公司使用聚丙烯酰胺作為助凝劑，處理太湖水系的高藻，低濁水， 取得良好的經濟、技術效果。蘭州市自來水公司使用聚丙烯酰胺混凝劑處理黃河水，可使出水濁度保持在50度以下（一般在30度左右）。其藥劑費用僅為在相同情況下使用的鐵、鋁混凝劑費用的50%。
3、污泥處理 ：根據美國、日本和國內資料介紹，利用聚丙烯酰胺為絮凝脫水劑，對給水處理和某些污水處理工藝中產生的污泥，在濕式造粒機中進行脫水有顯著的作用，可提高效率、降低動力消耗和勞動強度。
經過聚丙烯酰胺保護后的鋼筋混凝土，能阻止海水滲到混凝土孔隙內，防止鋼結構腐蝕，延長海水中建筑物使用年限。
4、制糖工業：根據1961-1964年國際糖業文摘報道，國外已在制糖工業中，使用聚丙烯酰胺來提高產量、降低處理成本取得良好的效果。我國從1964年起，在廣東省大、中型糖廠也開始使用聚丙烯酰胺絮凝劑， 投量為3-6毫克/升，取得和國外報道同樣的效果。
5、釀酒工業：根據蘇聯文獻報道，烏克蘭使用聚丙烯酰胺作為高級香濱酒的澄清劑取得較好的效果。當投加0.5-1毫克/升聚丙烯酰胺時，不但加速澄清過程，而且可改善酒的香味、顏色和組成。對酵母菌的生長，也無不良影響。
6、固態酶的制備：根據西德文獻介紹，固態酶在輕工業上應用是一種很有前途的新技術。利用聚丙烯酰胺可把價值昂貴的溶解性酶，在不影響原有活性的基礎上，轉化為固態葡萄糖、丙種球蛋 白酶、血漿蛋白酶、和食糜等。
7、制取長效藥劑：據南德文獻介紹，將大約0.1-1%的聚丙烯酰胺和3%低粘度的藻酸鹽混合，再將所需的有效藥劑滲合，攪拌均勻便制成長效藥。 此種藥劑經口服后，在胃中慢慢地放出有效藥份，以便達到長效的目的。
二、聚丙烯酰胺的毒理性能和衛生標準
國產聚丙烯酰胺的動物毒理實驗，自1968年開始，直至1981年結束。主要實驗項目由蘭州醫學院承擔內容有急性和慢性毒理實驗、藥物代謝實驗、動物致癌實驗，以及致畸和致突變實驗。
動物毒性實驗使用的商品聚丙烯酰胺含聚丙烯酰胺8%，屬非離子型的聚合電解質，分子量約150萬，其中單體聚丙烯酰胺含量為2.65%（以千重計）。
實驗動物主要用大白鼠和小白鼠，及家兔、魚、類和狗等。
1、急性動物實驗采用灌胃給藥。小白鼠或大 白鼠一次灌胃劑量高達4-7.5克/公斤（動物體重）未引起動物死亡、亦未出現中毒癥狀。說明聚丙烯酰胺急性中毒劑量很高。
2、慢性動物毒理試驗，把實驗動物分為三個實驗組（即高劑量組、中劑量組、低劑量組）和一個對照組分別喂養一年。給藥方式是將聚丙烯酰胺溶于飲用水中，由實驗動物自由攝取不同濃度的劑量、 對照組實動物飲用自來水。大白鼠一年慢性毒理實驗結果為：飲水中聚丙烯酰胺濃度為80毫克/升（日平均攝入量為6.8毫克/公斤），大白鼠體重、生化檢查和病理檢查，均未發現有害影響。飲水 中濃度為400毫克/升（日平均攝入量為36.2毫克/公斤），大白鼠體重和生化檢查未見異常，但部分大白鼠出現后肢無力，坐骨神經和甲狀腺出現病變。飲水中濃度為1600毫克/升（日平均攝入量為152毫克/公斤），大白鼠生長發育遲緩、體重降低、部分大白鼠出現后肢無力、坐骨神經、甲狀腺、肝和腎出現病變。根據慢性毒理實驗結果，聚丙烯酰胺對大白鼠的無作用劑量為每日6.8毫克/公斤，毒性作用劑量為每日36.2毫克/公斤。
3、動物致畸實驗結果：將開始妊娠的老鼠按體重分為實驗組和對照組，于妊娠第七天開始喂食聚丙烯酰胺，至第二十天制作切片標本時結束。實驗結果，當每日攝入聚丙烯酰胺為80-160毫克/公斤， 孕鼠體重、胚胎發育、仔鼠體重、身長、尾長、骨骼及內臟形態均未見異常。骨骼細胞染色體崎變率也未見異常。
4、動物致癌實驗結果：
大白鼠致癌實驗進行兩年，分為兩個實驗組和一個對照組，給藥方式是將聚丙烯酰胺溶于飲水中，由動物自由攝取。飲水中聚丙烯酰胺濃度為64-320毫克/升，日平均攝入量為5.76-29毫克/公斤，各內臟器官病理檢查結果，癌癥發生率與陰性對照組相比，未見明顯增加。
用單位聚丙烯酰胺進行動物毒理實驗，則發現明顯中毒癥狀，其中毒劑量和聚丙烯酰胺中單體含量相似。目前國際上對水處理中使用聚合電解質的問題，逐漸引起重視，并提出管理措施，規定衛生標準。如美國批誰使用的聚丙烯酰胺容許濃度為1毫克/升，規定的條件是產品質量應符合質量標準要求。英國規定聚丙烯酰胺的投加量平均不得超過0.5毫克/升，投加量不得超過1毫克/升。蘇聯生活飲用水修訂標準（全蘇標準2874一73）規定飲用水中聚丙烯酰胺剩余量不得超過2毫克/升，捷克規定聚丙烯酰胺的投加量為0.5毫克/升。但蘇聯和捷克均未規定產品的單體含量。
現在國際上對水處理中聚丙烯酰胺的衛生標準有兩種：一種是規定容許投加量（如英國），但不考慮聚丙烯酰胺在水處理中的去除因素；另一種是規定生活飲用水中容許濃度（如蘇聯）。經過國內外多數次試驗資料證明，聚丙烯酰胺在水處理過程中，聚合體絕大部分隨同泥沙一起被去除，而單體幾乎全部留在常規水處理工藝的出水中。從毒理實驗資料分析，聚丙烯酰胺的毒性主要是單體丙烯酞胺所致。因此，規定聚丙烯酰胺的容許投加量的優點，是可以保證飲用水中聚丙烯酰胺單體不超過安全范圍，缺點是不便于衛生監督。規定飲用水中容許濃度的優點是便于衛生監督，但是其缺點是飲用水中聚丙烯酰胺濃度將隨產品中單體含量而變動。
上述兩種標準都未規定單體的容許濃度。既然聚丙烯酰胺的毒性主要是由其中的單體所造成，因此，為保證安全，必須同時規定飲用水中單體丙烯酰胺的容許濃度。
根據國產聚丙烯酰胺及其單體毒理實驗結果以及我國實際應用情況，并參考其它國家的衛生標準。
擬訂的具體數值如下：“在生活飲用水中，聚丙烯酰胺容許濃度，經常使用時為1毫克/升，非經常使用時為2毫克/升”。為了進一步控制聚丙烯酰胺的產品質量要求，還制定了單位丙烯酰胺在生活飲用水中的容許濃度：“經常使用時為0.01毫克/升，非經常使用時為0.1毫克/升”。經常使用指每年使用時間超過1個月，不超過1個月為非經常使用。
上述衛生標準其科學數據是比較充分和嚴格的，在一般情況下是可以達到的。但在少數情況下，例如，含砂量超過100公斤/米3的高濁度水處理中，聚丙烯酰胺的投加量可能超過以上標準，只可用降低產品中丙烯酰胺單體含量的辦法來解決。因為聚丙烯酰胺的毒性主要是單體所致。如降低了單體含量，就可提高投加量。
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