天然的高分子絮凝剂如糊精、藻酸钠及动物胶等,添加到食品中几乎无害,但制造它们的原料药中可能混入重金属,因此规定了限制值,例如规定用于自来水的藻酸钠中铅的质量分数不得超过0.010%,As,O,的质量分数不得超过0.0050%。
合成高分子絮凝剂中,最常用的是聚丙烯酰胺及其水解物与变性物。用来制造这些絮凝剂的原料(丙烯酰胺单体)有毒性,换言之,未反应原料的毒性远大于絮凝剂本身的毒性。
关于高分子絮凝剂的使用安全性,世界有关机构提出了一些意见。
1965年,美国的Dow Chemical公司发表了关于由丙烯酰胺和丙烯酸合成的聚合物的毒性报告,指出当饲料中含聚合物的质量分数在5%~10%以下时,对老鼠无影响。用鱼做试验时,也未发现有明显的副作用。1960年,美国的American Cyanamid公司发表了关于用相对分子质量小的聚合物喂养狗和老鼠的研究报告,指出这两种动物无任何病理变化。美国食品医药管理局(FDA)根据上述两公司的报告,确认了有关絮凝剂的安全性,并制定了相应聚合物的质量标准和使用量限制,见表5-9。该表中还同时列有其他国家的有关数据。除聚丙烯酰胺之外,对其他有机高分子絮凝剂并未做限制,这说明有必要对其安全性做进一步研究。
世界保健机构(WHO)的观点是,高分子絮凝剂中,以非离子型和阴离子型的聚丙烯酰胺居多;在毒性方面,阳离子型要大于非离子型和阴离子型。然而,高分子絮凝剂的毒性数据多数属于秘密。尽管已经知道聚丙烯酰胺的毒性较弱,但在其制成品中,通常都含有百分之几的未反应的丙烯酰胺单体,这些单体的毒性就成为问题。人体对其摄取量在0.5μg/(kg·d)以下时,不会引起任何症状,因此,WHO认为饮料水中的丙烯酰胺质量浓度应在0.25μg/L以下。
美国环保局(EPA)对高分子絮凝剂的使用提出了指导方针,即《关于新药品的安全性评价与水道用絮凝辅助剂使用许可的指导方针》,其中规定,只有经过高浓度条件下的短期暴露毒性试验、低浓度条件下的长期暴露毒性试验,证明对人体非常安全之后,高分子絮凝剂新药才允许用于自来水净化。
日本的厚生省于1973年发布了《关于水道用絮凝剂、药品等的处理》的通告,指出,有机高分子絮凝剂可用于泥浆处理,不能用于净水处理。通告的详细内容为:
(1)聚丙烯酰胺类有机高分子絮凝剂制品的品质标准为:丙烯酰胺(单体)的质量分数在0.05%以下;重金属中,镉的质量分数在0.0002%以下,铅的质量分数在0.0020%以下,水银的质量分数在0.0001%以下。
(2)聚丙烯酰胺类有机高分子絮凝剂的使用浓度,应确保排水中丙烯酰胺(单体)的质量分数在10-7%以下。
(3)来自脱水工序的含有丙烯酰胺(单体)的排水(上澄水、滤液),应先返回浓缩槽,以便提高浓缩性,然后再将槽内上澄水排放到河流中。
(4)聚丙烯酰胺类有机高分子絮凝剂用于净水场的泥浆处理时,应先检验其品质,并遵守用量标准。
(5)在排水处理场,高分子絮凝剂可添加到浓缩槽中,也可在脱水前添加,但对于泥浆浓度有变化的场合,就很难决定注药量,所以最好在浓度变动少的过程中添加。