水中殘留鋁對(duì)水質(zhì)的影響及其監(jiān)測(cè)必要性研究

張律

摘 要 利用聚合氯化鋁（PAC）對(duì)生活用水進(jìn)行處理之后，飲用水當(dāng)中殘留的鋁含量很難被檢測(cè)出來(lái)，由于吸入過(guò)多的鋁元素，給人們的健康帶來(lái)了一定的危害，因此，要對(duì)水中殘留鋁含量進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)工作。本文主要對(duì)鋁鹽絮凝劑的反應(yīng)原理及溶液的含鋁量進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，說(shuō)明了水中殘留鋁對(duì)環(huán)境以及生物的影響，分析了水中殘留鋁監(jiān)測(cè)的必要性，從而保障人們及其生活環(huán)境的安全。

關(guān)鍵詞 殘留鋁;水質(zhì);影響;監(jiān)測(cè)

現(xiàn)階段，對(duì)原水的凈化方式一般使用聚合氯化鋁當(dāng)作絮凝劑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水的凈化提純。聚合氯化鋁在供水行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用，對(duì)原水的pH值以及水溫具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。此外，利用聚合鋁也可以產(chǎn)生一些不同的且應(yīng)用性能良好的聚合鋁絮凝劑，從而提升了絮凝的效果。其中，鹽鋁絮凝劑對(duì)于原水的處理有著較好的應(yīng)用效果。但是，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平日益提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，人們對(duì)于飲用水的安全程度也更加重視，各種藥劑的殘余量對(duì)人們健康的影響成為研究的熱點(diǎn)[1]。

1鋁鹽絮凝劑的反應(yīng)原理及溶液的含鋁量

1.1 反應(yīng)原理

PAC，即聚合氯化鋁，是一種無(wú)機(jī)高分子聚合物，廣泛地應(yīng)用于供水企業(yè)對(duì)生活用水的凈化當(dāng)中。根據(jù)研究資料，在絮凝反應(yīng)發(fā)生時(shí)，溶液的硫酸根濃度、堿化度以及pH等方面都具有重要的影響作用。一般而言，聚合氯化鋁中的三氧化二鋁的濃度要大于10%，堿化度是50%～80%，pH為5～9，以便絮凝反應(yīng)的發(fā)生。但是，絮凝反應(yīng)的過(guò)程較為復(fù)雜，如果反應(yīng)過(guò)程中氫氧根離子增多，則會(huì)產(chǎn)生架橋連接，出現(xiàn)多核羥基絡(luò)合物，也就是產(chǎn)生縮聚反應(yīng)。此外，鋁元素在水解聚合物溶液里面的存在方式較為穩(wěn)定，其化學(xué)形態(tài)主要有單鋁形態(tài)、聚合鋁形態(tài)以及溶膠或者凝膠的形態(tài)。當(dāng)絮凝反應(yīng)中的水解以及縮聚交替反應(yīng)時(shí)，最后會(huì)產(chǎn)生中性的氫氧化鋁沉淀，完成膠體脫穩(wěn)、碰撞凝聚等過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁離子的吸附，從而達(dá)到凈化用水的目的[2]。

1.2 水中殘留鋁含量以及pH值的變化

在絮凝反應(yīng)的水解的時(shí)候，我們可以把不同化學(xué)形態(tài)的鋁看作飽和狀態(tài)，可以得到溶解總鋁量隨pH值變化的規(guī)律曲線(xiàn)。溶液當(dāng)中不同化學(xué)形態(tài)的鋁含量會(huì)隨著pH值的變化而呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。首先，隨著pH值的增加，溶解總鋁量先快速的下降，當(dāng)pH指達(dá)到6.4后，達(dá)到最低點(diǎn)，然后，又開(kāi)始平緩的上升，其整體的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)出“凹”字狀。經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得出，當(dāng)pH處于6到7之間時(shí)，對(duì)應(yīng)的溶解總鋁量的理論結(jié)果為0.001～0.004mg/L，這一結(jié)果可以作為后續(xù)分析的重要參考值。

2水中殘留鋁對(duì)環(huán)境以及生物的影響

鋁元素對(duì)于生物產(chǎn)生的危害性一直是人們研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。水下生物的生存環(huán)境較為特殊，因此鋁的含量成為判斷是否為鋁中毒的主要標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)研究表明，當(dāng)水中的硫酸根離子濃度大于0.5mg/L時(shí)，就能夠使得一些魚(yú)類(lèi)致死。當(dāng)鋁濃度達(dá)到2mg/L時(shí)，會(huì)發(fā)生絮凝反應(yīng)。此外，發(fā)生鋁中毒不僅和其濃度高低有關(guān)，而且也和水的pH有關(guān)系。雖然水的pH在較低時(shí)不會(huì)危害到魚(yú)類(lèi)，但是鋁的濃度會(huì)殺死一些魚(yú)類(lèi)。

對(duì)于人類(lèi)而言，身體內(nèi)鋁的總含量是50～100mg，在飲食當(dāng)中能夠攝入大約45mg的鋁，而人類(lèi)體內(nèi)的鋁吸收率是0.1%。排除被人們排出體外的鋁，還會(huì)有少量的鋁會(huì)被吸收，且分布在人體的大腦、肝臟等部位。鋁元素對(duì)人類(lèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)有著極大的影響。根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果顯示，過(guò)量的殘留鋁含量會(huì)極大地增加脫發(fā)、帕金森綜合征、大腦癡呆等疾病的發(fā)生概率。在日常的生活當(dāng)中，人們對(duì)鋁元素的攝入來(lái)源于很多的方面。因此，在一定程度上減少對(duì)于鋁元素的吸收非常的重要。而水是人們正常生活的必需品，所以要對(duì)經(jīng)過(guò)聚合氯化鋁處理后的生活用水進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，從而避免人們對(duì)于鋁元素的過(guò)量攝入。

3水中殘留鋁監(jiān)測(cè)的必要性分析

通過(guò)對(duì)鋁鹽絮凝劑的應(yīng)用分析可知，可以產(chǎn)生正、反不同方面的作用。一方面，聚合氯化鋁（PAC）對(duì)飲用水有著較強(qiáng)的凈化效果，這是其他藥劑無(wú)法代替的;另一方面，各種生物體以及生態(tài)環(huán)境當(dāng)中如果存在過(guò)多的鋁元素，也會(huì)對(duì)自身產(chǎn)生較大的危害，因此，聚合氯化鋁（PAC）的使用會(huì)產(chǎn)生污染。此外，受到地域、供水設(shè)備等因素的影響，各個(gè)供水廠(chǎng)的生活用水中鋁的含量也存在著一定的差別。

根據(jù)前文的分析結(jié)果可知，生活用水中鋁元素的理論含量值為0.001～0.004mg/L，但是我國(guó)供水廠(chǎng)中自來(lái)水的鋁含量達(dá)到了0.18～0.60mg/L，水中殘留鋁的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的含量，由此可見(jiàn)，對(duì)水中殘留鋁進(jìn)行監(jiān)測(cè)非常重要。此外，我國(guó)也對(duì)水中殘留鋁含量的檢測(cè)工作制定了相應(yīng)的法律法規(guī)[3]。

大部分人們直接飲用的水都是經(jīng)過(guò)鋁鹽絮凝劑凈化處理過(guò)的，其中的殘留鋁會(huì)對(duì)人的身體健康造成一定的危害。因此，我國(guó)的供水企業(yè)要根據(jù)相關(guān)的限定要求對(duì)飲用水中的鋁含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)根據(jù)地區(qū)的情況，提高飲用水的安全性，切實(shí)的保障人們的用水安全[4]。

4結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)水中殘留鋁對(duì)水質(zhì)的影響及其監(jiān)測(cè)必要性的研究，使我們了解到，聚合氯化鋁能夠?qū)λM(jìn)行凈化提純，在供水行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用，但是大多數(shù)的供水企業(yè)對(duì)水中殘留鋁的監(jiān)測(cè)工作沒(méi)有給予一定的重視，過(guò)量的鋁元素不僅會(huì)危害人們的身體健康，還會(huì)給各種生物以及生態(tài)環(huán)境造成威脅。因此，需要對(duì)水中的殘留鋁進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)工作，在飲用水的處理過(guò)程要注意藥劑的選擇、投加方式的確定、pH值的控制等工作，從而在最大程度上降低水中的鋁含量。

參考文獻(xiàn)

[1] 高秀清.水中殘留鋁對(duì)水質(zhì)的影響及其監(jiān)測(cè)必要性[J].環(huán)境與健康雜志，2000，17（6）：381-383.

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[3] 朱童琪.混凝法預(yù)處理魚(yú)子加工廢水的研究[D].山東：青島理工大學(xué)，2016.DOI：10.7666/d.Y3166553.

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