谈谈造纸工业中常规含氯漂白的危害

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1、其 它 谈 谈 造 纸 工 业 中 常 规 含 氯 漂 白 的 危 害皮 小 兰( 武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 430052)摘 要 含 氯 漂 白 剂 包 括 氯 、 次 氯 酸 盐 和 二 氧 化 氯 。 由 于 氯 和 次 氯 酸 盐 来 源 丰 富 、 价 格 低 廉 ， 漂 白 效率 较 高 ， 漂 白 成 本 较 低 ， 一 直 是 纸 浆 漂 白 的 主 要 化 学 品 。 直 至 二 十 世 纪 八 十 年 代 ， 由 于 漂 白 废 水 中 有 害 有 机 氯 化 物 的 发 现 ， 氯 和 次 氯 酸 盐 的 使 用 逐 渐 受 到 限 制 ， 而 且 整 个

2、制 浆 用 水 非 常 多 ， 这 种 严 重 污 染 环 境 ， 资 源 浪 费 巨 大 的 漂 白 方 式 根 本 不 适 应 可 持 续 发 展 的 要 求 。关 键 词 造 纸 工 业 含 氯 漂 白 危 害造 纸 术 是 中 国 古 代 的 四 大 发 明 之 一 。 公 元 105年 东 汉 时 期 的 蔡 伦 用 树 皮 、 破 布 、 麻 头 、 钱 网 等 为 原 料 ， 造 出 了 当 时 非 常 著 名 的 “蔡 侯 纸 ”。 从 东 汉 到 明 朝 以 后 约 1800 年 间 ， 中 国 的 制 纸 一 直 仪 在 手 工 制 造 阶 段 ， 到 清 朝 1891 年

3、 ， 在 上 海 创 建 了 伦 章 造 纸 厂 ， 这 才 开 始 了 机 器 造 纸 工 业 。为 了 了 解造 纸 业 对 环 境 污 染 的 危 害 ， 让 我 们 先 来 看 一 下 纸 是 如 何 制 成 的 : 造 纸 的 原 料 主 要 是 植 物 纤 维 ， 如 木材 、 稻 草 、 麦 草 、 玉 米 杆 、 甘 蔗 渣 、 芦 苇 、 麻 、 竹 等 。 纸 的 生 产 大 体 上 可 分 为 两 个 过 程 ， 即 制 浆 和 造 纸 。制 浆 : 在 原 料 中 国 入 一 些 化 学 药 品 ( 如 石 灰 或 烧 碱 等 ) 进 行 蒸 煮 ; 或 者 将 原 料

4、 直 接 用 机 械 打 碎 、 研 磨 ; 然 后 洗 涤 ， 去 除 不 必 要 成 分 ， 保 留 纤 维 ， 制 成 浆 料 。 需 要 漂 白 的 ， 再 加 入 药 剂 进 行 漂 白 。众 所 周 知 ， 制 浆 造 纸 业 是 目 前 对 环 境 尤 其 是 水 体 污 染 较 严 重 的 行 业 之 一 ， 传 统 的 纸 浆 氯 系 漂 白 过 程 是 制 浆 业 的 主 要 污 染 物 排 放 工 序 。将本 色 纸 浆 用 漂 白 剂 处 理 ， 脱 出 纸 浆 中 有 色 物 质 和 其 他 杂 物 以 提 高 白 度 和 纯 度 。 这 种 纸 浆 就 是 漂 白

5、浆 。 漂 白 后 扩 大 了 纸 浆 的 用 途 ， 可 生 产 各 种 高 级 纸 张和 精 制 浆 。 因 漂 白 剂 性 质 不 同 对 纸 浆 作 用 原 理 也 不相 同 。 氧 化 型 漂 白 剂 ， 除 了 可 去 除 有 色 物 质 外 ， 还 进一步 脱 除 残 余 的 木 素 和 其 他 杂 物 ， 提 高 了 纸 浆 白 度 和 纯 度 ， 并 能 使 白 度 持 久 。 磨 木 浆 、 半 化 学 浆 等 高 得 率 浆 ， 使 用 还 原 型 漂 白 剂 ， 只 能 使 发 色 物 质 脱 色 ， 不 会 造 成 纤 维 组 分 的 损 失 ， 可 保 持 纸 浆

6、原 有 特 性 ， 但 白 度 不 能 持 久 ， 易 返 黄 ， 不 宜 抄 造 需 长 期 保 留 的 纸 张 。含 氯 漂 白 剂 包 括 氯 、 次 氯 酸 盐 和 二 氧 化 氯 。 由 于 氯 和 次 氯 酸 盐 来 源 丰 富 、 价 格 低 廉 ， 漂 白 效 率 较 高 ， 漂 白 成 本 较 低 ， 一 直 是 纸 浆 漂 白 的 主 要 化 学 品 。 直 至 二 十 世 纪 八 十 年 代 ， 由 于 漂 白 废 水 中 有 害 有 机 氯 化 物 的 发 现 ， 氯 和 次 氯 酸 盐 的 使 用 逐 渐 受 到 限 制 ， 而 且 整 个 制 浆 用 水 非 常 多

7、 ， 这 种 严 重 污 染 环 境 ， 资 源 浪 费 巨 大 的 漂 白 方 式 根 本 不 适 应 可 持 续 发 展 的 要 求 。 造 纸 工业 中 常 规 含 氯 漂 白 的 危 害 如 下1 漂 白 剂 的 环 境 危 害 性传 统 纸 浆 漂 白 所 使 用 的 漂 白 剂 主 要 为 含 氯 漂 白剂 氯 气 和 次 氯 酸 盐 ， 此 外 还 有 烧 碱 等 。 氯 气 有 毒 ， 在 大 气 中 会 破 坏 臭 氧 ， 与 水 滴 形 成 酸 性 物 质 而 形 成 酸 雨 ， 对 周 围 建 筑 具 有 腐 蚀 性 等 。 次 氯 酸 盐 虽 然 毒 性 较低 ， 但

8、是 强 氧 化 剂 ， 能 杀 死 水 体 中 的 微 生 物 ， 氧 化 水 中收 稿 日 期 : 2014 01 10462014 年 第 1 期的 有 机 物 质 形 成 有 机 氯 等 ， 这 种 破 坏 环 境 的 物 质 用 于纸 浆 漂 白 ， 本 身 不 符 合 可 持 续 发 展 的 要 求 ， 因 而 是 不可 取 的 ， 必 须 采 用 无 污 染 ， 无 环 境 破 坏 行 的 漂 白 剂 来 替 代 含 氯 漂 白 剂 。代愈 创 酚 、 氯 代 香 草 醛 、 氯 代 儿 茶 酚 等 ， 这 些 污 染 物 不仅 具 有 毒 性 ， 而 且 不 易 进 行 生 活

9、或 者 非 生 化 直 接 导 致 死 亡 ， 并 且 会 通 过 食 物 链 富 集 或 者 通 过 饮 水 直 接 作 用 于 哺 乳 动 物 或 人 类 。( 3) 氧 化 二 噁 英 纸 浆 漂 白 过 程 通 入 氯 气 可 以 产 生 二 恶 英 ， 废 液 则 会 排 入 水 体 。 恶 英 在 标 准 状 态 下 呈 固 态 ， 熔 点 约 为 ( 303 305) 。 二 恶 英 极 难 溶 于 水 ， 在 常 温 情 况 下 其 溶 解 度 在 水 中 仅 为 7 2 10 6 mg / L。 而 同 样 在 常 温 情 况 下 ， 其 在 二 氯 苯 中 的 溶 解 度

10、高 达 1400mg / L， 这 说 明 二 恶 英 很 容 易 溶 解 于 脂 肪 ， 所 以 它 容易 在 生 物 体 内 积 累 ， 并 难 以 被 排 出 。 二 恶 英 在 705 以 下 时 是 相 当 稳 定 的 ， 高 于 此 温 度 即 开 始 分 解 。 另 外 ， 二 恶 英 的 蒸 气 压 很 低 ， 在 标 准 状 态 下 低 于 1 33 10 8 Pa， 这 么 低 的 蒸 气 压 说 明 二 恶 英 在 一 般 环 境 温 度 下 不 易 从 表 面 挥 发 。 这 一 特 性 加 上 热 稳 定 性 和 在 水 中 的 低 溶 解 度 ， 是 决 定 二 恶

11、 英 在 环 境 中 去 向 的 重 要 特性 。 二 恶 英 与 其 衍 生 化 合 物 的 毒 性 各 有 不 同 ， 另 外 此 类 化 合 物 因 具 脂 溶 性 之 故 ， 会 积 聚 在 动 物 脂 肪 组 织 及 植 物 的 某 些 部 位 。 某 些 类 二 恶 英 多 氯 联 苯 ( PCBs) 具有 相 似 毒 性 ， 归 在 “二 恶 英 ”名 下 。 大 约 有 419 种 类 似 二 恶 英 的 化 合 物 被 确 定 ， 但 其 中 只 有 近 30 种 被 认 为 具 有 相 当 的 毒 性 ， 以 TCDD 的 毒 性 最 大 。二 恶 英 具 有 类 似 于

12、“12 大 危 害 物 ”的 特 性 ， “12 大 危 害 物 ”是 一 组 被 称 为 持 久 性 有 机 污 染 物 的 危 险 化 学 物 质 。 实 验 证 明 二 恶 英 可 以 损 害 多 种 器 官 和 系 统 ， 一 旦 进 入 人 体 ， 就 会 长 久 驻 留 ， 因 为 其 本 身 具 有 化 学 稳定 性 并 易 于 被 脂 肪 组 织 吸 收 ， 并 从 此 长 期 积 蓄 在 体 内 ， 可 能 透 过 间 接 的 生 理 途 径 而 致 癌 。 它 们 在 体 内 的 半 衰 期 估 计 为 7 至 11 年 。 在 环 境 中 ， 二 恶 英 容 易 聚 积

13、在 食 物 链 中 。 食 物 链 中 依 赖 动 物 食 品 的 程 度 越 高 ，二 恶 英 聚 积 的 程 度 就 越 高 。2 传 统 纸 浆 漂 白 的 有 机 氯 化 物 污 染传 统 纸 浆 漂 白 主 要 为 单 段 次 氯 酸 盐 漂 白 或 三 段绿化 碱 抽 提 次 氯 酸 盐 漂 白 ， 漂 白 时 产 生 大 量 的 有 机 氯 化 物 ， 研 究 表 明 ， 漂 白 剂 中 的 氯 元 素 约 有 8% 转 化 为 AOX， 其 主 要 成 分 包 括 以 下 几 种 :( 1) 三 氯 甲 烷 ， 在 光 照 下 遇 空 气 逐 渐 被 氧 化 生 成 剧 毒 的

14、 光 气 ， 故 需 保 存 在 密 封 的 棕 色 瓶 中 。 常 加 入 1% 乙 醇 以 破 坏 可 能 生 成 的 光 气 。 不 易 燃 烧 ， 在 光 的 作 用 下 ， 能 被 空 气 中 的 氧 氧 化 成 氯 化 氢 和 有 剧 毒 的 光 气 。 在 氯 甲 烷 中 最 易 水 解 成 甲 酸 和 HCl， 稳 定 性 差 ， 450 以 上 发 生 热 分 解 ， 能 进 一 步 氯 化 为 CCl4 。危 险 性 概 述 : 健 康 危 害 : 主 要 作 用 于 中 枢 神 经 系统 ， 具 有 麻 醉 作 用 ， 对 心 、 肝 、 肾 有 损 害 。 急 性 中

15、毒 : 吸 入 或 经 皮 肤 吸 收 引 起 急 性 中 毒 。 初 期 有 头 痛 、 头 晕 、 恶 心 、 呕 吐 、 兴 奋 、 皮 肤 湿 热 和 粘 膜 刺 激 症 状 。 以 后 呈 现精 神 紊 乱 、 呼 吸 表 浅 、 反 射 消 失 、 昏 迷 等 ， 重 者 发 生 呼吸 麻 痹 、 心 室 纤 维 性 颤 动 。 同 时 可 伴 有 肝 、 肾 损 害 。 误 服 中 毒 时 ， 胃 有 烧 灼 感 ， 伴 恶 心 、 呕 吐 、 腹 痛 、 腹 泻 。 以 后 出 现 麻 醉 症 状 。 液 态 可 致 皮 炎 、 湿 疹 ， 甚 至 皮 肤 灼伤 。 慢 性 影

16、 响 : 主 要 引 起 肝 脏 损 害 ， 并 有 消 化 不 良 、 乏 力 、 头 痛 、 失 眠 等 症 状 ， 少 数 有 肾 损 害 及 嗜 氯 仿 癖 。 环 境 危 害 : 对 环 境 有 危 害 ， 对 水 体 可 造 成 污 染 。 燃 爆 危 险 : 该 品 不 燃 ， 有 毒 ， 为 可 疑 致 癌 物 ， 具 刺 激 性 。造 纸 工 业 中 ， 在 氯 化 段 ， 碱 抽 提 段 和 次 氯 酸 盐 段 漂白 时 会 产 生 大 量 的 三 氯 甲 烷 ， 该 氯 化 物 已 经 被 证 实 具 有 强 烈 的 毒 性 和 致 癌 性 ， 慢 性 中 毒 表 现 在 对 肝 脏 肾 脏 的 损 坏 并 引 起 一 系 列 症 状 ， 同 时 三 氯