水中残留铝对水质的影响及其监测必要性研究

张律

摘 要 利用聚合氯化铝（PAC）对生活用水进行处理之后，饮用水当中残留的铝含量很难被检测出来，由于吸入过多的铝元素，给人们的健康带来了一定的危害，因此，要对水中残留铝含量进行必要的监测工作。本文主要对铝盐絮凝剂的反应原理及溶液的含铝量进行简要的分析，说明了水中残留铝对环境以及生物的影响，分析了水中残留铝监测的必要性，从而保障人们及其生活环境的安全。

关键词 残留铝;水质;影响;监测

现阶段，对原水的净化方式一般使用聚合氯化铝当作絮凝剂，从而实现对水的净化提纯。聚合氯化铝在供水行业得到了较为广泛的应用，对原水的pH值以及水温具有较强的适应性。此外，利用聚合铝也可以产生一些不同的且应用性能良好的聚合铝絮凝剂，从而提升了絮凝的效果。其中，盐铝絮凝剂对于原水的处理有着较好的应用效果。但是，随着我国经济的不断发展，人们的生活水平日益提高，对环境保护问题越来越关注，人们对于饮用水的安全程度也更加重视，各种药剂的残余量对人们健康的影响成为研究的热点[1]。

1铝盐絮凝剂的反应原理及溶液的含铝量

1.1 反应原理

PAC，即聚合氯化铝，是一种无机高分子聚合物，广泛地应用于供水企业对生活用水的净化当中。根据研究资料，在絮凝反应发生时，溶液的硫酸根浓度、碱化度以及pH等方面都具有重要的影响作用。一般而言，聚合氯化铝中的三氧化二铝的浓度要大于10%，碱化度是50%～80%，pH为5～9，以便絮凝反应的发生。但是，絮凝反应的过程较为复杂，如果反应过程中氢氧根离子增多，则会产生架桥连接，出现多核羟基络合物，也就是产生缩聚反应。此外，铝元素在水解聚合物溶液里面的存在方式较为稳定，其化学形态主要有单铝形态、聚合铝形态以及溶胶或者凝胶的形态。当絮凝反应中的水解以及缩聚交替反应时，最后会产生中性的氢氧化铝沉淀，完成胶体脱稳、碰撞凝聚等过程，实现对铝离子的吸附，从而达到净化用水的目的[2]。

1.2 水中残留铝含量以及pH值的变化

在絮凝反应的水解的时候，我们可以把不同化学形态的铝看作饱和状态，可以得到溶解总铝量随pH值变化的规律曲线。溶液当中不同化学形态的铝含量会随着pH值的变化而呈现出不同的变化趋势。首先，随着pH值的增加，溶解总铝量先快速的下降，当pH指达到6.4后，达到最低点，然后，又开始平缓的上升，其整体的变化趋势呈现出“凹”字状。经过计算可以得出，当pH处于6到7之间时，对应的溶解总铝量的理论结果为0.001～0.004mg/L，这一结果可以作为后续分析的重要参考值。

2水中残留铝对环境以及生物的影响

铝元素对于生物產生的危害性一直是人们研究的热点内容。水下生物的生存环境较为特殊，因此铝的含量成为判断是否为铝中毒的主要标准。根据研究表明，当水中的硫酸根离子浓度大于0.5mg/L时，就能够使得一些鱼类致死。当铝浓度达到2mg/L时，会发生絮凝反应。此外，发生铝中毒不仅和其浓度高低有关，而且也和水的pH有关系。虽然水的pH在较低时不会危害到鱼类，但是铝的浓度会杀死一些鱼类。

对于人类而言，身体内铝的总含量是50～100mg，在饮食当中能够摄入大约45mg的铝，而人类体内的铝吸收率是0.1%。排除被人们排出体外的铝，还会有少量的铝会被吸收，且分布在人体的大脑、肝脏等部位。铝元素对人类的中枢神经系统有着极大的影响。根据调查研究结果显示，过量的残留铝含量会极大地增加脱发、帕金森综合征、大脑痴呆等疾病的发生概率。在日常的生活当中，人们对铝元素的摄入来源于很多的方面。因此，在一定程度上减少对于铝元素的吸收非常的重要。而水是人们正常生活的必需品，所以要对经过聚合氯化铝处理后的生活用水进行监测和控制，从而避免人们对于铝元素的过量摄入。

3水中残留铝监测的必要性分析

通过对铝盐絮凝剂的应用分析可知，可以产生正、反不同方面的作用。一方面，聚合氯化铝（PAC）对饮用水有着较强的净化效果，这是其他药剂无法代替的;另一方面，各种生物体以及生态环境当中如果存在过多的铝元素，也会对自身产生较大的危害，因此，聚合氯化铝（PAC）的使用会产生污染。此外，受到地域、供水设备等因素的影响，各个供水厂的生活用水中铝的含量也存在着一定的差别。

根据前文的分析结果可知，生活用水中铝元素的理论含量值为0.001～0.004mg/L，但是我国供水厂中自来水的铝含量达到了0.18～0.60mg/L，水中残留铝的含量远远超过了规定标准的含量，由此可见，对水中残留铝进行监测非常重要。此外，我国也对水中残留铝含量的检测工作制定了相应的法律法规[3]。

大部分人们直接饮用的水都是经过铝盐絮凝剂净化处理过的，其中的残留铝会对人的身体健康造成一定的危害。因此，我国的供水企业要根据相关的限定要求对饮用水中的铝含量进行实时监测，同时根据地区的情况，提高饮用水的安全性，切实的保障人们的用水安全[4]。

4结束语

本文通过对水中残留铝对水质的影响及其监测必要性的研究，使我们了解到，聚合氯化铝能够对水进行净化提纯，在供水行业得到了较为广泛的应用，但是大多数的供水企业对水中残留铝的监测工作没有给予一定的重视，过量的铝元素不仅会危害人们的身体健康，还会给各种生物以及生态环境造成威胁。因此，需要对水中的残留铝进行必要的监测工作，在饮用水的处理过程要注意药剂的选择、投加方式的确定、pH值的控制等工作，从而在最大程度上降低水中的铝含量。

参考文献

[1] 高秀清.水中残留铝对水质的影响及其监测必要性[J].环境与健康杂志，2000，17（6）：381-383.

[2] 刘信源.聚硅酸铝铁絮凝剂合成及强化处理焦化废水研究[D].山西：山西大学，2017.

[3] 朱童琪.混凝法预处理鱼子加工废水的研究[D].山东：青岛理工大学，2016.DOI：10.7666/d.Y3166553.

[4] 江莲.地表水处理工艺与残留铝含量的研究[D].陕西：长安大学，2015.