聚丙烯酰胺的毒性
聚丙烯酰胺及其水解體是低毒的。大多數商品不刺激皮膚。但是，某些水解體可能有殘余的堿性，當反復，長期接觸時會有刺激性。在裝卸，使用時應盡量避免與皮膚直接接觸。
許多聚丙烯酰胺商品已被美國環(huán)境保護局和食品，藥品管理局批準可用為飲用水處理，工業(yè)聚丙烯酰胺糖汁澄清的水果，丙烯酰胺重要的化學反應蔬菜洗滌等。但是，應用的最大劑量是有限制的。丙烯酰胺在聚合物中的殘余量應小于0.05%。
聚丙烯酰胺本身基本無毒，因為它在進入人體后，絕大部分在短期內排出體外，很少被消化道吸收。多數商品也不刺激皮膚，只有某些水解體可能有殘余堿，當反復，長期接觸時會有刺激性。聚丙烯酰胺的毒性來自殘留的丙烯酰胺單體和生產過程中夾帶的有毒重金屬。
丙烯酰胺為神經性致毒劑，對神經系統(tǒng)有損傷作用，工業(yè)聚丙烯酰胺中毒后表現出肌體無力，運動失調等癥狀。
由于聚丙烯酰胺的起始原料是具有高毒性的氰化物-丙烯腈(AN)，人們對聚丙烯酰胺的毒性關注是十分自然的事。AN在國外工業(yè)廢水中的排放標準規(guī)定為0.1*10^-6(英，蘇)，0.2*lO^-6(美)。實際上，就聚丙烯酰胺而言，因聚丙烯酰胺中AN含量一般在3*10^-6以，若以200*10^-6的聚丙烯酰胺處理廢水為最大添加量，AN在被處理水中的含量最大只有0.006*10^-6，故聚丙烯酰胺中AN對水質的影響可以不加考慮。
丙烯酰胺的毒性早在1954年美國氰胺公司就開始研究，工業(yè)聚丙烯酰胺其后美國道氏化學公司又進行了系統(tǒng)的動物試驗，國外這類研究一直延續(xù)至今。研究表明，丙烯酰胺重要的化學反應丙烯酰胺具有中等毒性，在急性中毒方面，10%的丙烯酰胺水溶液接觸皮膚后易被吸收并引起刺激。40%的高濃度溶液與眼接觸可引起結膜和角膜致痛損傷。丙烯酰胺對貓的內膜膜注射一次劑量為100mg/kg體重，會引起嚴重的神經中毒；200mg/kg時會導致猴子死亡。故國外研究人員建議丙烯酰胺的工業(yè)暴露量應控制在工人每日吸收量不超過0.05mg/kg體重，居民吸收總量限制在萬分之5mg/kg體重。
國外對非離子型和陰離子型聚丙烯酰胺的毒性有過許多研究。研究表明，無論對動物喂養(yǎng)，人體接觸都未發(fā)現異?，F象。
某些陽離子型聚丙烯酰胺情況就復雜得多，這是因為陽離子型聚丙烯酰胺中引入的胺基類等基團，聚丙烯酰胺,pam,陰離子聚丙烯酰胺,非離子聚丙烯酰胺,陽離子聚丙烯酰胺--鞏義市泰和水處理材料有限公司其毒性往往數十至數百倍地高于陰離子型，非離子型聚丙烯酰胺。它們的慢性毒性，正在進一步研究中。各種丙烯酰胺共聚物毒性應單獨考慮。干燥的陽離子聚合物有毒，其經口(對鼠)和經皮膚(對兔)的半致死劑量(LD50)分別大于5.0g/kg體重和20g/kg體重。非離子，陰離子和陽離子乳液聚合物的經口(對鼠)和經皮膚(對兔)的LD50值都大于10g/kg體重。對兔進行的初步刺激研究表明，干燥的非離子和陽離子聚合物不刺激皮膚，對眼的刺激性也極小。干燥的陰離子型聚丙烯酰胺對實驗動物的眼睛或皮膚無刺激性。非離子乳液聚合物對兔子的眼晴產生嚴重的刺激性，而陰離子和陽離子的乳液聚合物對兔子的眼睛產生極微的刺激性。
聚丙烯酰胺工業(yè)產品中殘留丙烯酰胺的含量各國衛(wèi)生部門均有規(guī)定，一般為0.5%-0.05%。如應用于水的一般純化處理時，丙烯酰胺含量在0.2%以下；用于直接飲用水處理時，須在0.05%以下。國際健康衛(wèi)生組織1985年出版的丙烯酰胺標準指出：聚丙烯酰胺中丙烯酰胺殘留量控制在0.05%以下并控制用量時，處理后水中丙烯酰胺的含量將低于0.25 5g/L，符合大多數國家的飲水標準。排放水中丙烯酰胺的含量應在1-50μg/L之間，因此歐美主要國家一般規(guī)定，飲用水處理及食品工業(yè)用聚丙烯酰胺中殘留丙烯酰胺含量應在0.05%以下，并控制聚丙烯酰胺用量。各國對用作飲用水處理的聚丙烯酰胺的質量要求見表2-12。

聚丙烯酰胺降解后的毒性
中國科學院成都生物研究所李大平的研究結果表明，在自然條件下，聚丙烯酰胺會發(fā)生緩慢的物理降解(熱，剪切)，化學降解(水解，氧化及催化氧化)和生物降解，最終生成各種低聚物以及具有神經毒性劇毒的丙烯酰胺單體，對人體造成極大地間接或直接危害。

聚丙烯酰胺在自然條件下的分解和潛在毒性
過去通常認為聚丙烯酰胺是非常穩(wěn)定的高分子聚合物，事實上，在自然條件下，聚丙烯酰胺會發(fā)生緩慢的物理降解(熱，剪切)，化學降解(水解，氧化以及催化氧化)和生物降解(微生物酶解)。這些降解主要是通過激發(fā)產生自由基引起連鎖氧化反應，從而造成聚合物主鏈斷裂和相對分子質量降低，水溶液黏度損失，在對聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性研究發(fā)現，聚丙烯酰胺在水溶液中同時發(fā)生兩種化學降解反應：①水解反應，引起側基結構的變化，由酰胺基轉變?yōu)榱u基；②氧化反應，引起主鏈的斷裂，使聚合物相對分子質量減少。氧化降解反應具有自由基連鎖反應的特征，對過氧化物，還原性有機雜質以及過渡金屬離子等起著活化劑作用，產生活性自由基碎片，促進聚合物氧化降解。聚合物中的過氧化物及產生的羥基化合物是引發(fā)聚合物氧化降解和光降解的主要成因。
聚丙烯酰胺根據其用途的不同，相對分子質量一般在(200-2000)*10^4之間。由于降解作用，主鏈斷裂相對分子質量大幅降低，產生大量的低聚物，低聚物的進一步降解會產生大量的丙烯酰胺單體。而丙烯酰胺是一種有毒的化學物質，對其毒性國內外已經進行了大量的研究。對于環(huán)境中的丙烯酰胺濃度各國都有相應的法律法規(guī)：美國職業(yè)安全與衛(wèi)生法(OSHA)規(guī)定職業(yè)接觸標準是空氣中丙烯酰胺的閾值-時間加權平均(TLA-TWA)為0.3mg/m3；我國費渭泉等人提出，丙烯酰胺在水中的剩余濃度應小于10*10^-9，英國規(guī)定飲料中丙烯酰胺含量小于0.25*10^-9；日本規(guī)定向河水中排放丙烯酰胺含量小于10*10^-9。由于其良好的水溶性，排入環(huán)境的丙烯酰胺基本上進入地面水體和地下水中，可以通過皮膚，黏膜，呼吸道和口腔被吸收，廣泛分布在人的體液中，也能進入胚胎中，引起中毒。丙烯酰胺的代謝主要是與谷胱甘肽結合發(fā)生反應生成N-醋酸基-s-半胱氮酸，在肝，腦和皮膚通過酶和非酶發(fā)生催化結合反應。它已被證明是染色體的斷裂劑，誘發(fā)染色體畸變。它能引起神經毒性反應，其毒性反應是感覺和運動失常，病理表現為四肢麻木，感覺異常，運動失調，顫抖，感覺遲鈍和中腦損傷。攝入丙烯酰胺污染水會引起嗜睡，平衡紊亂，混合記憶喪失和幻覺。
毫無疑問，聚丙烯酞酰胺本身是安全無毒的，因此其應用范圍滲入到人們生活的方方面面，在食品，藥品及整容等直接關系人類健康的領域也有應用。事實上，聚丙烯酰胺在環(huán)境中的遷移，降解引發(fā)的深遠影響還并沒有得到認識，因此很有必要對聚丙烯酰胺的生物降解開展深入的研究，為消除其潛在毒性尋找合適的治理手段。

聚丙烯酰胺的污染與國內外生物降解研究

丙烯酰胺中毒類型與防護
丙烯酸胺中毒在臨床上常分為亞急性和慢性兩種。
亞急性中毒：接觸丙烯酰胺的濃度或劑量較高，從接觸到發(fā)病時間一般不超過兩個月。臨床表現的癥狀，體征比較集中于皮膚，神經系統(tǒng)和消化道，以神經系統(tǒng)最為突出。神經系統(tǒng)的損害，既有中樞神經，也有末梢神經，但以中樞神經的損害較為突出，特別是共濟失調，其臨床表現為眼球水平震顫，出現肌張力減弱。具體表現是全身癥狀可在接觸高濃度或高劑量丙烯酰胺后幾天便出現。首先全身無力，此后出現納差，再后膚體麻刺感，走路不穩(wěn)，持物不牢，易摔倒，幾無力爬起。隨著病情演變，可出現痛，溫，觸的感覺有改變，但不明顯。局部皮膚可見發(fā)紅，蒼白，脫皮，角化，增殖等改變。肌電圖顯示周圍神經病變，運動傳導速度減慢；血常規(guī)，腦脊液，免疫球蛋白等均未見改變。亞急性中毒經適當治療是可以痊愈的，病程長的可達一年以上。
慢性中毒：慢性中毒的臨床表現以全身無力，納差，肢體麻刺感，手部脫皮和多汗等為常見；體征見膝反射減弱，肱二頭肌反射，肱三頭肌反射減弱或消失，痛，觸覺減退，出現手套，短襪樣感覺；出現紅斑，皮膚剝落，麻痹，眩暈，嚴重的會產生動作機能失調，四肢無力站立不穩(wěn)。肌電圖顯示周圍神經病變。
急救措施：此化學品如觸及眼和皮膚，立即用大量水沖洗；如有人大量吸入，立即移離現場至新鮮空氣處，必要時，進行人工呼吸；如丙烯酰胺被吞服，須服以大量水，誘吐，洗胃；但不省人事者，不宜進行催吐，應立即送醫(yī)院救治。
防護措施：生產過程中加強預防措施，設備應密閉，加強廠房通風，控制濃度在容許線之下。操作人員應穿防護工作服，以防止皮膚反復或長時間接觸；戴防護眼鏡，以防止眼睛的接觸。工作服如被濺及或受污染，應每天更換。可滲透的工作服如被弄濕或受到污染，立即脫去。生產現場應裝備安全信號指示器。

丙烯酰胺的安全作用
丙烯酰胺的安全使用，最重要的在于注意防止直接接觸。固體物可由皮膚接觸以及吸入粉塵與蒸氣進入休內，特別是在倒空包裝桶及包裝袋時特別注意。卸貨處須裝設通風設施，使用防毒面具與防護衣，以保護工作人員。實驗室內使用者須戴氯丁橡膠手套以及在通風櫥內操作。固體丙烯酰胺在熔化加熱或與氧化劑接觸能產生猛烈聚合而爆炸。
固體丙烯酚胺可用具有聚丙烯襯里的金屬桶盛裝，貯存處須保持清潔，干燥。溫度一般保持在10-25℃之間，不超過50℃，并必須設有清除設施，以便在遇到外表破損時及時處理。對含污染雜質的物品須立即埋掉。
50%丙烯酰胺溶液須在15.5-38℃之間貯存，溫度最高不得超過49℃。溫度也不可過低，因為丙烯酰胺在14.5℃以下就會從溶液中析出結晶，而與阻聚劑分離；溫度超過50℃，則聚合速度變快。單體中須加銅離子與氧(用空氣飽和)作阻聚劑，并定期檢查庫存物中的阻聚劑含量和pH值。單體貯存期不應超過6個月，在需要使溶液析出結晶再溶時，必須加溫水，但水溫不得超過50℃。
對溢出的大量丙烯酰胺可送至廢水處理站處理。小量的丙烯酰胺的處理，須用氧化還原引發(fā)劑使其聚合。對含丙烯酰胺的固體廢物則應埋掉，以防污染。