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)過較長時期的試驗和生產(chǎn)運行，證實有較大的經(jīng)濟技術(shù)效果。 

但有關(guān)使用聚丙烯酰胺絮凝劑處理高濁度水時的水質(zhì)衛(wèi)生標準，產(chǎn)品質(zhì)量控制要求和在給排水其它領域及食品衛(wèi)生等行業(yè)中，使用情況卻較少研究和報道，尤其是水質(zhì)衛(wèi)生標準和產(chǎn)品質(zhì)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(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協(xié)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(yī)學院又繼續(xù)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(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(zhì)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(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(jīng)濟、技術(shù)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(jù)美國、日本和國內(nèi)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(chǎn)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(jīng)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(nèi)，防止鋼結(jié)構(gòu)腐蝕，延長海水中建筑物使用年限。

4、制糖工業(yè)：根據(jù)1961-1964年國際糖業(yè)文摘報道，國外已在制糖工業(yè)中，使用聚丙烯酰胺來提高產(chǎn)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(yè)：根據(jù)蘇聯(lián)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(tài)酶的制備：根據(jù)西德文獻介紹，固態(tài)酶在輕工業(yè)上應用是一種很有前途的新技術(shù)。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(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、制取長效藥劑：據(jù)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(jīng)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(wèi)生標準 

國產(chǎn)聚丙烯酰胺的動物毒理實驗，自1968年開始，直至1981年結(jié)束。主要實驗項目由蘭州醫(yī)學院承擔內(nèi)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(zhì)，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(xiàn)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(yǎng)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(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），大白鼠生長發(fā)育遲緩、體重降低、部分大白鼠出現(xiàn)后肢無力、坐骨神經(jīng)、甲狀腺、肝和腎出現(xiàn)病變。根據(jù)慢性毒理實驗結(jié)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(jié)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(jié)束。實驗結(jié)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(fā)育、仔鼠體重、身長、尾長、骨骼及內(nèi)臟形態(tài)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(jié)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(nèi)臟器官病理檢查結(jié)果，癌癥發(fā)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(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。目前國際上對水處理中使用聚合電解質(zhì)的問題，逐漸引起重視，并提出管理措施，規(guī)定衛(wèi)生標準。如美國批誰使用的聚丙烯酰胺大容許濃度為1毫克/升，規(guī)定的條件是產(chǎn)品質(zhì)量應符合質(zhì)量標準要求。英國規(guī)定聚丙烯酰胺的投加量平均不得超過0.5毫克/升，大投加量不得超過1毫克/升。蘇聯(lián)生活飲用水修訂標準（全蘇標準2874一73）規(guī)定飲用水中聚丙烯酰胺剩余量不得超過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)在國際上對水處理中聚丙烯酰胺的衛(wèi)生標準有兩種：一種是規(guī)定大容許投加量（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(guī)定生活飲用水中大容許濃度（如蘇聯(lián)）。經(jīng)過國內(nèi)外多數(shù)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(guī)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(guī)定聚丙烯酰胺的大容許投加量的優(yōu)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(wèi)生監(jiān)督。規(guī)定飲用水中大容許濃度的優(yōu)點是便于衛(wèi)生監(jiān)督，但是其缺點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。

上述兩種標準都未規(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，必須同時規(guī)定飲用水中單體丙烯酰胺的大容許濃度。

根據(jù)國產(chǎn)聚丙烯酰胺及其單體毒理實驗結(jié)果以及我國實際應用情況，并參考其它國家的衛(wèi)生標準。

擬訂的具體數(shù)值如下：“在生活飲用水中，聚丙烯酰胺高容許濃度，經(jīng)常使用時為1毫克/升，非經(jīng)常使用時為2毫克/升”。為了進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高容許濃度：“經(jīng)常使用時為0.01毫克/升，非經(jīng)常使用時為0.1毫克/升”。經(jīng)常使用指每年使用時間超過1個月，不超過1個月為非經(jīng)常使用。

上述衛(wèi)生標準其科學數(shù)據(jù)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(shù)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(chǎn)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。