一、概述

氰化物(cyanide)是含有氰基(-C≡N)的一类物质，对人体有剧毒。天然水中一般不含氰化物，地表水中氰化物主要来自含氰工业废水的排放，如电镀、焦化、造气、选矿、洗印、石油化工、有机玻璃制造、农药等。此外，当废水中同时存在铵离子、甲醛类、次氯酸盐，并在碱性情况下，亦可生成氰离子。氰化物与酸性物质(如溶于水的CO₂)作用，可产生气态氰化氢(HCN)，造成大气污染。氰化物可被黏上吸附，但吸附力很弱。受污染土壤中的氰化物易转入地下水，使地下水受到污染。中国《生活饮用水卫生标准》( GB5749-2006)规定水中的氰化物浓度不得超过为0.05mg/L。

氰化物包括无机氰化物和有机氰化物，无机氰化物又可分为简单氰化物和金属一氰配合物。简单氰化物主要为碱金属氰化物和金属氰化物。最常见有氰化氢、氰化钠和氰化钾，均易溶于水，在体内极易解离出游离氰离子，对人体有剧毒。在碱金属氰化物的水溶液中，氰基以氰离子和氢氰酸分子的形式存在，两者之比取决于水体pH。大多数天然水体中，HCN占优势。氰根离子是良好的配位体，可与很多金属形成配位离子。由于金属氰配离子的解离度小，不易形成游离氰离子，故其毒性较简单氰化物低。

游离氰化物与金属氰配合物之间存在平衡：

式中，M^a+表示金属离子。

从上式可看出金属氰配合物的解离与金属氰配合物的性质有关，并受到水体pH的影响。在pH较低时，更易分解成游离氰化氢。如在pH5,温度约为40℃时，锌的氰配合物可完全分解成游离氰化氢，镍氰配合物可以分解30％左右。亚铁和高铁的氰配合物在天然水中不易分解，但在日光照射和加热时，亚铁氰配合物首先被氧化为高铁氰配合物，然后再转化为氢氧化铁、简单的氰化物和氰化氢，其化学反应方程式如下：

4Fe(CN)₆^4-＋O₂＋10H₂O→4Fe (OH) ₃↓＋8HCN＋16CN^-

丙烯腈、乙腈及氰酸酯类和异氰酸酚类等为有机氰化物，目前常见的有丙烯腈。这类化合物有特殊臭味，可溶于水。与酸、碱共沸时，可被水解生成相应羧酸和氨。丙烯腈与氧化剂共存时，经紫外线照射一定时间后，几乎全部转化为游离氰基，因此毒性也较大。

此外，还有其他形式的氰化物，如在使用碱性氯化法处理含氰化物的工业废水时，可产生氯化氰(CNC1)，它是一种溶解度有限但毒性很大的气体，其毒性超过同等浓度的其他氰化物。在碱性时，CNC1水解为毒性不大的氰酸盐离子(CNO^-)。但经过酸化，CNO-分解为氨，分子氨和金属-氨配合物的毒性都很大。硫氰酸盐(CNS-)本身对水生生物毒性较低，但经氯化会产生有毒的CNC1，因而采用氯化消毒的水应该检测其CNS^-含量。

氰化物虽然有剧毒，但在水体中很容易挥发、分解。氰化物在水体中的自净速度与始浓度、曝气状况、沟渠特点、生物因素、温度、日照及pH等多种因素有关。在地表水中，pH越低，水温越高，氰化物降解越快。所以地表水中的氰化物，夏天比冬天分解快。水中氰化物主要通过挥发和氧化两个途径净化。

1.氰化物的挥发作用氰化物与溶于水中的二氧化碳反应产生氰化氢，向空中逸出，其化学反应方程式如下：

CN^-＋CO₂＋H₂O＝HCN↑＋HCO₃^-

在一般水体、缺少微生物净化作用及pH较低的条件下，该途径可占到总自净量的90%左右。

2.氰化物的生物氧化分解氰化物在游离氧的氧化作用下可形成NH₄⁺和CO₃^2-，其化学反应方程式如下：

2CN^-＋O₂＝2CNO^-

CNO^-＋2H₂O＝NH₄⁺＋CO₃^2-

该分解过程只能在天然水体中进行，在蒸馏水中不发生上述反应，这可能是天然水体中微生物参与了反应。生物膜对氰具有较好的去除效果，氰化物被生物膜同化，而生物膜本身的氰基含量并不因净化作用而蓄积，也无表面吸附作用。此外，氰化物在植物体内也可转化为氰糖苷，解除氰的毒害作用，并转化为植物体所需的成分。生物降解氰化物在总净化量中所占的比例可在10％～90％之间变化，一般在30％左右。

氰化物是一种快速剧毒物质，对人体健康的危害主要表现为急、慢性中毒，一般人只要误服0.1g左右的氰化钠就会死亡。氰化物可以通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体。进入机体的氰化物产生或代谢出氰离子，氰离子能够对机体内多种酶产生抑制，其中以细胞色素氧化酶最为敏感。氰离子能快速与体内氧化型细胞色素氧化酶的三价铁结合，从而抑制细胞色素氧化酶的正常活性，使组织细胞不能及时得到足够的氧，以致中断生物氧化作用，造成所谓“细胞内窒息”。氰化物的慢性中毒主要是由于体内的硫氰酸盐增加，抑制甲状腺的聚碘功能，引起甲状腺功能低下的症状。氰化物可使地表水具有异臭，0.1～0.64mg/L的氰化钾，使地面水具有苦杏仁臭，可抑制有机物的生物氧化和硝化过程，并可使鱼类中毒死亡。氰化物浓度大于1mg/L时，呈现出令人不愉快的麻醉性臭味，有机物的生化耗氧过程受阻。

文章来源：《水质理化检验》

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