天然的高分子絮凝劑如糊精、藻酸鈉及動物膠等,添加到食品中幾乎無害,但制造它們的原料藥中可能混入重金屬,因此規定了限制值,例如規定用于自來水的藻酸鈉中鉛的質量分數不得超過0.010%,As,O,的質量分數不得超過0.0050%。
合成高分子絮凝劑中,最常用的是聚丙烯酰胺及其水解物與變性物。用來制造這些絮凝劑的原料(丙烯酰胺單體)有毒性,換言之,未反應原料的毒性遠大于絮凝劑本身的毒性。
關于高分子絮凝劑的使用安全性,世界有關機構提出了一些意見。
1965年,美國的Dow Chemical公司發表了關于由丙烯酰胺和丙烯酸合成的聚合物的毒性報告,指出當飼料中含聚合物的質量分數在5%~10%以下時,對老鼠無影響。用魚做試驗時,也未發現有明顯的副作用。1960年,美國的American Cyanamid公司發表了關于用相對分子質量小的聚合物喂養狗和老鼠的研究報告,指出這兩種動物無任何病理變化。美國食品醫藥管理局(FDA)根據上述兩公司的報告,確認了有關絮凝劑的安全性,并制定了相應聚合物的質量標準和使用量限制,見表5-9。該表中還同時列有其他國家的有關數據。除聚丙烯酰胺之外,對其他有機高分子絮凝劑并未做限制,這說明有必要對其安全性做進一步研究。
世界保健機構(WHO)的觀點是,高分子絮凝劑中,以非離子型和陰離子型的聚丙烯酰胺居多;在毒性方面,陽離子型要大于非離子型和陰離子型。然而,高分子絮凝劑的毒性數據多數屬于秘密。盡管已經知道聚丙烯酰胺的毒性較弱,但在其制成品中,通常都含有百分之幾的未反應的丙烯酰胺單體,這些單體的毒性就成為問題。人體對其攝取量在0.5μg/(kg·d)以下時,不會引起任何癥狀,因此,WHO認為飲料水中的丙烯酰胺質量濃度應在0.25μg/L以下。
美國環保局(EPA)對高分子絮凝劑的使用提出了指導方針,即《關于新藥品的安全性評價與水道用絮凝輔助劑使用許可的指導方針》,其中規定,只有經過高濃度條件下的短期暴露毒性試驗、低濃度條件下的長期暴露毒性試驗,證明對人體非常安全之后,高分子絮凝劑新藥才允許用于自來水凈化。
日本的厚生省于1973年發布了《關于水道用絮凝劑、藥品等的處理》的通告,指出,有機高分子絮凝劑可用于泥漿處理,不能用于凈水處理。通告的詳細內容為:
(1)聚丙烯酰胺類有機高分子絮凝劑制品的品質標準為:丙烯酰胺(單體)的質量分數在0.05%以下;重金屬中,鎘的質量分數在0.0002%以下,鉛的質量分數在0.0020%以下,水銀的質量分數在0.0001%以下。
(2)聚丙烯酰胺類有機高分子絮凝劑的使用濃度,應確保排水中丙烯酰胺(單體)的質量分數在10-7%以下。
(3)來自脫水工序的含有丙烯酰胺(單體)的排水(上澄水、濾液),應先返回濃縮槽,以便提高濃縮性,然后再將槽內上澄水排放到河流中。
(4)聚丙烯酰胺類有機高分子絮凝劑用于凈水場的泥漿處理時,應先檢驗其品質,并遵守用量標準。
(5)在排水處理場,高分子絮凝劑可添加到濃縮槽中,也可在脫水前添加,但對于泥漿濃度有變化的場合,就很難決定注藥量,所以最好在濃度變動少的過程中添加。