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1、铅酸蓄电池生产过程中含铅污染物的危害及处理 引言 铅作为我国国民经济快速发展中重要的金属原材料，其生产和消费均随着我国经济的持续增长而不断增长。它被广泛应用于日常生活和工业生产中，其实也正是由于它应用的广泛性，才不可避免的在我们的日常生活和工业生产中不断地排放出各种含铅的污染物。由于铅不是人体的必需元素，而是具有严重污染性的重金属。含铅污染物的大量排放，使铅在土壤、空气、河流甚至食物中大量积累，并通过自然的循环作用和生物的循环作用进入到人体，从而对人类的生活和健康造成了严重的危害。1956年，日本熊本县水俣湾地区发生汞中毒事件，也称水俣病。重症临床表现为口唇周围和肢端呈现神经麻木，中心性视野狭
2、窄，听觉和语言受障碍，运动失调。据日本环境厅资料，水俣湾地区截至1979年1月被确认受害人数为1004人，死亡人数206人。后经日本熊本大学医学院等有关单位的研究证明，这种病是建立在水俣湾地区的水俣工厂排出的污染物造成的。其主要是排出的污染物中含有甲基汞，而甲基汞通过食物链造成在人类体内的聚积，由此引发汞中毒。同样，铅酸蓄电池生产中所用的正负极活性物质均是与汞一样具有毒性的重金属，如果生产中不着重防护，日积月累，也许也会造成铅中毒。历史的经验和残酷的现实告诉我们在经济发展的同时，也不得不重视环境的保护。而要想取得经济效益和环境保护的共同发展，就不得不投入大量的人力物力及财力去研究污染物的来源、
3、种类、以及性质。只有了解到这些，才能在污染物的防治和处理过程中做到有的放矢，才能给我们一个美好的生活环境。作为二次使用电池，蓄电池在国防、工业、电信等部门得到日益广泛的应用，由于石油资源日益短缺的影响，近年来兴起的电动汽车产业更让蓄电池迎来了新的曙光。而生产铅酸蓄电池所使用的主要原料就是铅和二氧化铅。所以，研究铅酸蓄电池生产过程中含铅污染物的来源和处理对当今环境的保护有着重要的意义。本文着重对铅酸蓄电池生产过程中铅污染物的来源与分类进行了详细的论述，并提到了一些生产过程中所必需的防护措施，最后介绍了含铅废水的处理工艺。第1章 铅污染物的现状及其危害1.1铅污染物的现状铅污染物质是当今对人类健康
4、威胁最大的十大类污染物质之一。据统计资料报道，全世界每年铅的产量为560万吨，每年消耗和使用量为300万吨，其中百分之四十用于制造蓄电池，百分之二十用作汽油防爆剂，百分之十二用作油漆、涂料等建筑材料，百分之六用于制作电线的外皮、化妆品、染料、油彩等等，其他则被应用于社会生活的各个方面。仅有四分之一的铅被回收利用，其余大部分以废气、废水、废渣等各种形式排放于环境中，造成环境污染。1.2 铅污染对人体健康的危害由于铅污染物以多种形式广泛存在于环境周围，所以人体就不可避免的与之接触。而铅也主要是通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体，其中由呼吸道吸入的铅为总吸收量的31%-39%，在肺内沉淀吸收率为30%
5、-50%，吸收道中的二氧化碳遇水生成碳酸，促进铅的溶解和吸收。铅亦可被呼吸道的吞噬细胞很快带入血液。 由消化道进入人体的铅只有十分之一被吸收，经肠道进入循环，通过肝脏，一部分由胆汁排到肠内，随粪便排出；一部分进入血液。人体经皮肤吸收的绝大部分铅为有机铅，游离铅及其化合物一般不能由皮肤浸入。吸收到血液中的铅大部分经肾脏和消化道随尿、粪便排出，少量通过唾液、乳汁、汗液等排出；另一部分贮留在血液中的铅以磷酸氢铅，甘油磷酸化合物或铅离子状态，随血液循环至全身，随后约91%-95%的铅以不溶性的磷酸铅形式沉积于骨骼中，仅有少部分贮留在肝、脾、脑等器官和红细胞中。许多研究结果表明，铅离子可通过与体内一系列
6、的蛋白质、氨基酸内官能团和酶等结合，从而干扰了人机体多方面的正常生化和生理活动，对神经、血液造血、消化、泌尿生殖、心血管、内分泌、免疫等系统及儿童的生长发育均有毒性作用，引起铅中毒。其中尤其以神经系统、造血系统和消化系统最为敏感。1.2.1 铅对神经系统的影响人体的中枢神经系统是生命活动的总管，它的机能状态在铅中毒病程中起主导作用。铅可使形象化智力、视觉运动功能、记忆、反应时间受损；语言和空间抽象能力，感觉和行为能力改变，出现疲劳、失眠、烦躁、头痛及多动等症状，中度以上的铅中毒者，可出现多发性神经炎，严重者甚至损害梢神经或脊髓前角细胞，导致“铅麻痹”，晚期铅中毒严重者可因中枢神经发生器质性病变
7、而引起中毒性脑病，如颅内血管痉挛促使脑血管发生早期硬化。1.2.2 铅对造血系统的影响铅能影响卟啉代谢，卟啉是血红蛋白合成过程的中间的产物。当机体接触铅中毒后，影响了与氨基乙酰丙酸（ALA）转变为卟胆原，粪卟啉转变为原卟啉及原卟啉与亚铁合成正铁红素等过程，导致血红蛋白形成障碍，引起铅诱发贫血。铅诱发贫血常见于铅作业工人及儿童，特别是儿童。另外，铅还抑制红细胞膜上Na+K+ATP酶和抑制磷酸戊糖旁路导致溶血。1.2.3 铅对消化系统的影响在铅毒的作用下，可能发生肠胃机能一系列的变化，铅可抑制胰腺功能，增加唾液腺和胃腺的分泌；同时，铅会与肠道中硫化氢结合，使硫化氢失去促进肠蠕动的作用，导致顽固性便
8、秘。1.2.4 铅对其它器官系统的影响铅可损害肾脏近端小管和肾小球细胞，使肾小球滤过率增高，肾小管重吸收障碍，严重者可发生铅中毒性肾病。如肾原性高血压。铅可抑制肝脏混合功能氧化酶合成，导致肝脏生物转化作用受损，降低肝脏解毒功能。铅还可影响人类生殖功能，使精子畸变，母体铅可经胎盘影响胎儿发育，致使胎儿发生畸形，对人类的繁殖造成严重危害。1.2.5 铅对儿童的影响及防护1.2.5.1 铅对儿童的影响世界卫生组织认为，环境中对儿童威胁最大的是铅。近年来的研究发现在同一环境同一接触水平下，铅对婴幼儿及儿童的危害远远高于成人。这是因为儿童和婴幼儿对铅的易感性强、吸收率高、接触途径多的缘故。又由于儿童的脑
9、组织发育不完善，铅容易在儿童脑部蓄积，从而造成儿童智力的下降；儿童的神经系统发育也不完善，容易受到环境神经毒素的影响，而铅就是一种强烈的亲神经毒物。同时，铅暴露对儿童的听力也有严重的伤害，研究结果表明，血铅水平对儿童低频和高频听阀影响较大，对儿童期间的听力损失影响深远。环境中的铅是儿童接触铅的主要途径。研究发现，铅到达消化道后，成人能够吸收约11%，而儿童吸收可高达30%-50%，可见铅对儿童的危害远较成人严重。饮食铅污染则是婴幼儿和儿童摄入铅的另一主要途径。环境污染将导致地下水及土壤普遍含有铅，而这些铅会积累到农作物之中，从而进入到人体内部。此外 ，婴幼儿及儿童食品在加工过程中的铅污染也是一
10、个重要的因素，如罐装食品和饮料、糖果类的铅含量较高，而这些都是儿童喜欢吃的食物。儿童每日从食物中摄入的铅量与其年龄存在正相关。手口途径则是婴幼儿及儿童接触铅的又一重要途径。生活环境中的尘土，儿童玩具及学习用具都是不可忽视的因素。另一项调查显示北京市幼儿园室内尘土中含铅量每克为73.3微克，亦高于室外含量。据报道，儿童生活环境中尘土中含铅量的自然对数每增加一个单位，儿童血铅含量将增加2.3微克每升。此外，儿童玩具和学习用具表面油漆也含有铅化合物，儿童手摸口啃可直接摄入铅。1.2.5.2 儿童铅接触的防护通过立法手段，降低环境铅污染。环境铅污染是儿童接触铅的最根本的原因。因此，预防儿童铅接触的有效
11、措施是降低环境中铅污染的水平。包括限制油漆和涂料中的铅含量；禁止含铅汽油的使用；对食品罐类焊料中铅作了具体的规定；制定空气中铅污染标准和食品中铅限量标准等。建立0-6岁儿童血铅监测模式（即3岁以前每6个月进行1次检测，3岁以后每年进行1次检测，同时根据年龄段、血铅水平进行个性化干预），为从根本上实现零血铅。从合理膳食入手纠正儿童偏食、挑食的不良习惯，保证儿童平衡摄入各种营养素，尤其是维生素、纤维素的摄入。预防病从口入，不吃或少吃含铅量高的食品，如色素饮品、罐头、油炸食品等；养成良好的卫生习惯，不要将手、铅笔、玩具等含在口中。1.3 铅污染的防治既然已经了解铅污染的危害，并有可能正在受着铅污染的
12、侵扰，就必须知道生活中一些必要的防治措施。1.3.1 增强自我保护意识近年来，重大食品质量安全事故时有发生，食品质量是否安全直接影响到人体健康。国家卫生质量检查机构加大了监督力度。因此，我们应当尽量去那些正规的食品销售部门购物，并要认准那些安全健康的食品标志。例如：“绿色食品”分为两级标志：A级绿色食品标志为绿底白字，指在生态环境质量符合规定标准的产地生产，生产过程中允许限量使用限定的化学合成物质，并经专门机构认定许可使用A级绿色食品的标志。AA级绿色食品标志为白底绿字，指在生态环境质量符合规定标准的产地生产，生产过程中不使用任何有害化学合成物质，按特定的生产操作规程生产加工，产品质量及包装经
13、检测符合特定标准，并经专门机构认定许可使用AA级绿色食品的标志。此外，目前市场上还有“无公害农产品”、“有机农产品”及卫生部在食品生产经营单位实施食品卫生监督量化分级的A、B、C、D标示等标志。1.3.2 保持良好的饮食卫生习惯要想远离铅污染，在日常生活中就应保持良好的饮食卫生习惯。不摄食皮蛋、膨化食品、铁皮罐头等高含铅食品或易被铅污染的食品，不用劣质搪瓷、陶瓷、不锈钢等器皿盛装酸性食品。养成勤洗手勤剪指甲的好习惯。清晨要将自来水流放3min后再使用。不吸烟，少用烟煤。室内装修完毕要风干一段时间后再居住。水果要削皮、蔬菜要充分漂洗后再食用。不使用含铅化妆品和染发剂等。1.3.3 科学预防、及时
14、就医要掌握一些铅中毒常识，有一定铅中毒症状的要及时就医。目前，北京、上海等城市都建立了驱铅门诊，那里的医生会根据患者的血铅含量，提供相应的驱铅方案或治疗。在其他暂时还没有开设驱铅门诊的城市里，居民们可以去当地职业病医院中相应科室就医。1.3.4 合理饮食、防治铅损伤为了提高人们的健康水平和生活质量，可以因地制宜，通过坚持合理饮食达到防治铅损伤的目的，这样做既简单易行，又会给生活带来许多乐趣。适当增加优质蛋白质。在人体内，食物中的蛋白质能与铅形成不可溶解的化合物而使体内的铅排出体外，从而能预防或减轻铅中毒对人体健康的危害。因此，在日常膳食中要增加优质蛋白质的供给，尤其是动物性蛋白质如鱼类、蛋类、
15、禽畜肉类、动物内脏、乳及乳制品。老年人及患有高血压、心脑血管疾病的患者还可以多摄食些几乎不含胆固醇的兔肉。供给充足的维生素。为了保护肌体神经系统和造血系统健康，还应供给维生素B1、维生素B12、叶酸、维生素C等。维生素B1缺乏时，会因为糖代谢受阻而降低能量供应，神经组织能量不足时会出现相应的神经肌肉疾病症状。实验表明，维生素B1能降低血液、肝和肾中的铅浓度。缺乏维生素B12可能引起恶性贫血。足够的叶酸可以预防心脏病、贫血、中风以及癌症等疾病。因此，在日常膳食中要多摄食富含这些维生素的粗粮、黄豆及制品、酵母及发酵食品、动物肝脏、鱼贝类、绿色蔬菜和刺梨、猕猴桃、沙棘、黑加伦等野果及其他水果。据报道
16、，给铅接触者每日口服一头大蒜，连服3个月，可以防止铅中毒现象的发生。维生素C能与铅形成抗坏血酸铅盐，使得铅会随着这一不易离解的物质排出体外而降低人体对铅的吸收。因此，增加维生素C的供给会减轻铅中毒症状，促进生理功能的恢复。总之，日常要保证摄食充足的新鲜蔬菜、水果及其鲜榨汁制品，以保证充足的维生素C的及其他维生素。适量摄入脂肪，增加碳水化合物。有铅中毒症状的人膳食中要减少脂肪供给，增加碳水化合物供给。增加的碳水化合物能以糖原的形式贮存在人的肝脏中。当肝脏贮备有较丰富的肝糖原时，对某些细菌毒素和化学毒物有较强的解毒能力。减少脂肪供给，增加碳水化合物供给，不但能保护肝脏，维持肝脏正常的解毒功能，还可以抑制铅在肠道的吸收。补充矿物质和微量元素。由于缺钙、缺锌、缺铁与人体日常的血铅密切相关，因此，每日要定时进餐并保证膳食中摄入足够的钙、锌、铁元素。多食用如豆类及豆制品、排骨、动
