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(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期的試驗(yàn)和生產(chǎn)運(yùn)行，證實(shí)有較大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。 

但有關(guān)使用聚丙烯酰胺絮凝劑處理高濁度水時(shí)的水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量控制要求和在給排水其它領(lǐng)域及食品衛(wèi)生等行業(yè)中，使用情況卻較少研究和報(bào)道，尤其是水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品質(zhì)量要求，自開始使用以來(lái)一直有較大的分歧意見。為了全面、系統(tǒng)地掌握聚丙烯酰胺的毒理性質(zhì)，確定水質(zhì)衛(wèi)生指標(biāo)中聚丙烯酰胺較大容許量，蘭州地區(qū)曾組織了聚丙烯酞胺絮凝劑毒理試驗(yàn)協(xié)作組，進(jìn)行了動(dòng)物急、慢性毒理試驗(yàn)，并在1977年1月召開了聚丙烯酰胺絮凝劑毒理鑒定會(huì)。此后，蘭州醫(yī)學(xué)院又繼續(xù)進(jìn)行聚丙烯酰胺致癌，致畸和誘變性的動(dòng)物試驗(yàn)，此項(xiàng)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(guó)產(chǎn)的聚丙烯酰胺絮凝劑現(xiàn)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(chǎn)量較少。在我國(guó)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(jì)為13-%，以商品重量計(jì)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(zhì)中均有顯著的效果。因此，廣泛應(yīng)用于給水和廢水處理、污泥處理、食品工業(yè)、選礦、 造紙、化工及石油開采，酸洗鈾礦等方面。 

現(xiàn)把聚丙烯酰胺絮凝劑在給排水工藝和食品工業(yè)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(dāng)原水含泥量為10-40公斤/米3時(shí)，投加量為1-2毫克/升,當(dāng)原水含泥量為40-200公斤/米3時(shí)，投加量為2-10毫克/升。 

2、低濁度水處理：蘇州市自來(lái)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(jīng)濟(jì)、技術(shù)效果。蘭州市自來(lái)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(fèi)用僅為在相同情況下使用的鐵、鋁混凝劑費(fèi)用的50%。

3、污泥處理 ：根據(jù)美國(guó)、日本和國(guó)內(nèi)資料介紹，利用聚丙烯酰胺為絮凝脫水劑，對(duì)給水處理和某些污水處理工藝中產(chǎn)生的污泥，在濕式造粒機(jī)中進(jìn)行脫水有顯著的作用，可提高效率、降低動(dòng)力消耗和勞動(dòng)強(qiáng)度。

經(jīng)過(guò)聚丙烯酰胺保護(hù)后的鋼筋混凝土，能阻止海水滲到混凝土孔隙內(nèi)，防止鋼結(jié)構(gòu)腐蝕，延長(zhǎng)海水中建筑物使用年限。

4、制糖工業(yè)：根據(jù)1961-1964年國(guó)際糖業(yè)文摘報(bào)道，國(guó)外已在制糖工業(yè)中，使用聚丙烯酰胺來(lái)提高產(chǎn)量、降低處理成本取得良好的效果。我國(guó)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(guó)外報(bào)道同樣的效果。

5、釀酒工業(yè)：根據(jù)蘇聯(lián)文獻(xiàn)報(bào)道，烏克蘭使用聚丙烯酰胺作為高級(jí)香濱酒的澄清劑取得較好的效果。當(dāng)投加0.5-1毫克/升聚丙烯酰胺時(shí)，不但加速澄清過(guò)程，而且可改善酒的香味、顏色和組成。對(duì)酵母菌的生長(zhǎng)，也無(wú)不良影響。 

6、固態(tài)酶的制備：根據(jù)西德文獻(xiàn)介紹，固態(tài)酶在輕工業(yè)上應(yīng)用是一種很有前途的新技術(shù)。利用聚丙烯酰胺可把價(jià)值昂貴的溶解性酶，在不影響原有活性的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)化為固態(tài)葡萄糖淀粉酶、丙種球蛋 白酶、血漿蛋白酶、胰蛋白酶和食糜胰蛋白酶等。

7、制取長(zhǎng)效藥劑：據(jù)南德文獻(xiàn)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(zhǎng)效藥。 此種藥劑經(jīng)口服后，在胃中慢慢地放出有效藥份，以便達(dá)到長(zhǎng)效的目的。 

二、聚丙烯酰胺的毒理性能和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 

國(guó)產(chǎn)聚丙烯酰胺的動(dòng)物毒理實(shí)驗(yàn)，自1968年開始，直至1981年結(jié)束。主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由蘭州醫(yī)學(xué)院承擔(dān)內(nèi)容有急性和慢性毒理實(shí)驗(yàn)、藥物代謝實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物致癌實(shí)驗(yàn)，以及致畸和致突變實(shí)驗(yàn)。

動(dòng)物毒性實(shí)驗(yàn)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(zhì)，分子量約150萬(wàn)，其中單體聚丙烯酰胺含量為2.65%（以千重計(jì)）。 

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物主要用大白鼠和小白鼠，及家兔、魚、類和狗等。

1、急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)采用灌胃給藥。小白鼠或大 白鼠一次灌胃劑量高達(dá)4-7.5克/公斤（動(dòng)物體重）未引起動(dòng)物死亡、亦未出現(xiàn)中毒癥狀。說(shuō)明聚丙烯酰胺急性中毒劑量很高。

2、慢性動(dòng)物毒理試驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為三個(gè)實(shí)驗(yàn)組（即高劑量組、中劑量組、低劑量組）和一個(gè)對(duì)照組分別喂養(yǎng)一年。給藥方式是將聚丙烯酰胺溶于飲用水中，由實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自由攝取不同濃度的劑量、 對(duì)照組實(shí)動(dòng)物飲用自來(lái)水。大白鼠一年慢性毒理實(shí)驗(yàn)結(jié)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)后肢無(wú)力，坐骨神經(jīng)和甲狀腺出現(xiàn)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(zhǎng)發(fā)育遲緩、體重降低、部分大白鼠出現(xiàn)后肢無(wú)力、坐骨神經(jīng)、甲狀腺、肝和腎出現(xiàn)病變。根據(jù)慢性毒理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，聚丙烯酰胺對(duì)大白鼠的無(wú)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(dòng)物致畸實(shí)驗(yàn)結(jié)果：將開始妊娠的老鼠按體重分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)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(biāo)本時(shí)結(jié)束。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)每日攝入聚丙烯酰胺為80-160毫克/公斤， 孕鼠體重、胚胎發(fā)育、仔鼠體重、身長(zhǎng)、尾長(zhǎng)、骨骼及內(nèi)臟形態(tài)均未見異常。骨骼細(xì)胞染色體崎變率也未見異常。

4、動(dòng)物致癌實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

大白鼠致癌實(shí)驗(yàn)進(jìn)行兩年，分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組，給藥方式是將聚丙烯酰胺溶于飲水中，由動(dòng)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(nèi)臟器官病理檢查結(jié)果，癌癥發(fā)生率與陰性對(duì)照組相比，未見明顯增加。

用單位聚丙烯酰胺進(jìn)行動(dòng)物毒理實(shí)驗(yàn)，則發(fā)現(xiàn)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(guó)際上對(duì)水處理中使用聚合電解質(zhì)的問(wèn)題，逐漸引起重視，并提出管理措施，規(guī)定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。如美國(guó)批誰(shuí)使用的聚丙烯酰胺最大容許濃度為1毫克/升，規(guī)定的條件是產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。英國(guó)規(guī)定聚丙烯酰胺的投加量平均不得超過(guò)0.5毫克/升，最大投加量不得超過(guò)1毫克/升。蘇聯(lián)生活飲用水修訂標(biāo)準(zhǔn)（全蘇標(biāo)準(zhǔn)2874一73）規(guī)定飲用水中聚丙烯酰胺剩余量不得超過(guò)2毫克/升，捷克規(guī)定聚丙烯酰胺的投加量為0.5毫克/升。但蘇聯(lián)和捷克均未規(guī)定產(chǎn)品的單體含量。 

現(xiàn)在國(guó)際上對(duì)水處理中聚丙烯酰胺的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)有兩種：一種是規(guī)定最大容許投加量（如英國(guó)），但不考慮聚丙烯酰胺在水處理中的去除因素；另一種是規(guī)定生活飲用水中最大容許濃度（如蘇聯(lián)）。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外多數(shù)次試驗(yàn)資料證明，聚丙烯酰胺在水處理過(guò)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(guī)水處理工藝的出水中。從毒理實(shí)驗(yàn)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(guī)定聚丙烯酰胺的最大容許投加量的優(yōu)點(diǎn)，是可以保證飲用水中聚丙烯酰胺單體不超過(guò)安全范圍，缺點(diǎn)是不便于衛(wèi)生監(jiān)督。規(guī)定飲用水中最大容許濃度的優(yōu)點(diǎn)是便于衛(wèi)生監(jiān)督，但是其缺點(diǎn)是飲用水中聚丙烯酰胺濃度將隨產(chǎn)品中單體含量而變動(dòng)。

上述兩種標(biāo)準(zhǔn)都未規(guī)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(shí)規(guī)定飲用水中單體丙烯酰胺的最大容許濃度。

根據(jù)國(guó)產(chǎn)聚丙烯酰胺及其單體毒理實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及我國(guó)實(shí)際應(yīng)用情況，并參考其它國(guó)家的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

擬訂的具體數(shù)值如下：“在生活飲用水中，聚丙烯酰胺最高容許濃度，經(jīng)常使用時(shí)為1毫克/升，非經(jīng)常使用時(shí)為2毫克/升”。為了進(jìn)一步控制聚丙烯酰胺的產(chǎn)品質(zhì)量要求，還制定了單位丙烯酰胺在生活飲用水中的最高容許濃度：“經(jīng)常使用時(shí)為0.01毫克/升，非經(jīng)常使用時(shí)為0.1毫克/升”。經(jīng)常使用指每年使用時(shí)間超過(guò)1個(gè)月，不超過(guò)1個(gè)月為非經(jīng)常使用。

上述衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)其科學(xué)數(shù)據(jù)是比較充分和嚴(yán)格的，在一般情況下是可以達(dá)到的。但在少數(shù)情況下，例如，含砂量超過(guò)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(guò)以上標(biāo)準(zhǔn)，只可用降低產(chǎn)品中丙烯酰胺單體含量的辦法來(lái)解決。因?yàn)榫郾０返亩拘灾饕菃误w所致。如降低了單體含量，就可提高投加量。