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Analysis and research on perniciousness of waste battery to a few aquatic animal Liao Rong，Ma Chen，Jing Xiaoming，et al.Chemistry and Environment Protection Engineering Institute，Southwest University for Nationalities，Chengdu 610041
Abstract: The significance of studying the influence of waste cells on water quality and ecological environment on the basis of experiments was discussed，which use loaches，shrimps and crucial carps as the object of observation and contrast in terms of the harms to them by these waste dry cells，such as Double lion，Nan fu，Panasonic and Toshiba. The cadmium and mercury content of the filtration of waste dry cells and that of the body of loaches and crucial carps fed with the filtration were determined. It is concluded that waste dry cells are pernicious to aquatic animals，water quality as well as ecological environment.
Keywords: Waste battery Perniciousness Loach Shrimp Crucial carp
干电池具有能量转化效率高、方便、安全可靠等优点，广泛用于工业、军事及日常生活中。一次性干电池生产历史长，产量大，应用广，这种电池不能用简单方法再生，不能充电，用后常废弃[1]。我国是世界上电池生产和消费大国，1998年，干电池生产量是140亿只；1999年，干电池生产量达150亿只。目前，我国市场上每年大约销售60亿只干电池[2]。由于干电池生产中加入了汞、铅、铜等有害物质，当废旧干电池被丢弃到自然界腐烂后，有害元素会进入土壤，江河、湖泊等，造成水质污染。有的干电池还有很强的碱性，在自然界中腐烂后会使水的碱性升高引起危害，水质的污染问题目前已成为环境保护中最尖锐的问题之一[3]。世界卫生组织颁布的环境污染专题报告中指出，汞、镉、铅、铬等金属不仅有较大毒性，而且有致癌作用，并能使正常生长发育的儿童造成畸形[4]。因此研究废旧干电池对水生动物的危害，有助于了解废旧干电池对水质的污染和对环境的影响，从而引起全社会对废旧干电池污染的关注，对环境保护的重视。
1 实验现象和结果分析
1.1 制取废旧干电池滤液[5，6]
从收集到的常用废旧干电池中，分别选出4组电池：双狮5号低汞电池50只；南孚5号碱性电池50只；松下5号电池50只；东芝5号无汞电池50只。将其进行如下处理：
（1）将上述4组干电池，分别剥去外层塑料，破碎置于3000 mL容器中，加入2000 mL水，放置两周，其间不时搅拌；
（2）用倾析法，将溶液和固体残渣分离，再减压抽滤此倾析液，得到无色透明滤液各约1800 mL；
（3）用pH试纸对4组滤液分别进行测试，测得南孚5号碱性电池滤液的碱性很强，pH高达13，而另外3组滤液均接近中性。
1.2 水生动物分组清水喂养
鲜活的泥鳅40条，河虾35只，鲫鱼25条，各平均分成5组，用清水喂养，每天喂食，两天换一次水，喂养两周，使其适应喂养环境。
1.3 配制稀释液喂养水生动物
1.3.1 将上述各种滤液配制成浓度较低的稀释液喂养水生动物
分别取上述各种滤液25 mL，按滤液:清水=1:80的比例，配制成2000 mL的稀释液，喂养其中的4组泥鳅，另一组直接用2000 mL的清水喂养。
分别取上述各种滤液4 mL，按滤液:清水=1:50的比例，配制成200 mL的稀释液，喂养其中的4组河虾，另一组直接用200 mL的清水喂养。
分别取上述各种滤液25 mL，按滤液:清水=1:80的比例，配制成2000 mL的稀释液，喂养其中的4组鲫鱼，另一组直接用2000 mL的清水喂养。
以上每组水生动物，均保证喂食充足，两天换一次相应的稀释液和清水。第13 d开始，改用较高浓度的稀释液喂养。
1.3.2 将上述各种滤液配制成浓度较高的稀释液喂养水生动物
分别取上述各种滤液100 mL，按滤液:清水=1:20的比例，配制成2000 mL的稀释液，对应喂养各组泥鳅，其中前面用清水喂养的泥鳅，仍用清水喂养。
分别取上述各种滤液50 mL，按滤液:清水=1:4的比例，配制成200 mL的稀释液，对应喂养各组河虾，其中前面用清水喂养的河虾，仍用清水喂养（喂养河虾要求水不能过多）。
分别取上述各种滤液200 mL，按滤液:清水=1:10的比例，配制成2000 mL的稀释液，对应喂养各组鲫鱼，其中前面用清水喂养的鲫鱼，仍用清水喂养。
以上每组水生动物，均保证喂食充足，两天换一次相应的稀释液和清水。
1.4 实验现象及分析
1.4.1 泥鳅的试验
（1）泥鳅的喂养现象见表1。
2）泥鳅喂养现象的分析 泥鳅在双狮5号电池滤液与水的体积比为1:80的稀释液中喂养12 d后相继死亡。而其余4组泥鳅喂养现象一致，说明该浓度下双狮5号电池滤液的危害最大。在加大溶液浓度后，松下5号电池、南孚5号电池的稀释液喂养的泥鳅相继死亡，这说明滤液与水的体积比为1:20时，达到了泥鳅致死浓度。 而用东芝5号电池稀释液喂养的泥鳅到最后与清水喂养的泥鳅一样正常，说明东芝5号电池滤液与水的体积比为1:20的稀释液对泥鳅的危害较小。
1.4.2 河虾的试验
（1）河虾的喂养现象见表2。
表2 河虾的喂养现象
（2）河虾喂养现象的分析 从表2可以看出，从浓度较低的稀释液到浓度较高的稀释液，南孚5号碱性电池对河虾的危害最大，这说明该种电池的危害性较大，同时，可以看出双狮5号低汞干电池也具有一定的危害性。
1.4.3 鲫鱼的试验
（1）鲫鱼的喂养现象见表3。
表3 鲫鱼的喂养现象
（2）鲫鱼喂养现象的分析 从表3分析得出，双狮5号低汞电池对鲫鱼的危害最大，南孚5号碱性电池和松下5号电池的危害要小一些，东芝5号无汞电池危害最小。
1.5 双狮1号、双狮5号低汞干电池的对比实验
从上面3组实验可知，双狮5号低汞干电池的毒性较大。因此，按上述配制双狮5号低汞干电池滤液的方法，配制双狮1号低汞干电池滤液，并按同样的方法稀释滤液喂养泥鳅、河虾、鲫鱼，其现象如表4所示。
表4 双狮1号滤液喂养水生动物的现象
将表4中的喂养现象与表1、表2、表3作对比，可以看出用同样方法配制的滤液，双狮1号比双狮5号的危害更大。
1.6 测定样品中汞、镉的含量
1.6.1 配制待测样品液
（1）按上述方法选取上述品牌的电池各50支，破碎后用水浸泡，经过抽滤得到滤液，并将其浓缩至50 mL(此过程温度低于100℃)。
（2）取出冷藏的用双狮1号低汞干电池滤液喂养致死的鲫鱼5条、泥鳅8条，分别置于1000 mL和500 mL烧杯中，并向其中分别加入按体积比H2SO4(20%):HNO3(20%)=1:1的比例配制的混合液500 mL、200 mL，再分别加入10 mL、5 mLKMnO4(1%)溶液，然后在60℃保温24 h消解，最后过滤并浓缩滤液至50 mL。
1.6.2 原子吸收法测定样品液
用SPECTRAA220FS原子吸收光谱仪(美国Varian公司生产)，对上述（1）、（2）样品液和一份50 mL的水样进行测定，检测结果如表5所示。
表5 样品液中汞、镉的含量 
1.6.3 处理检测数据
将表5的数据进行如下处理，得到表6数据。
本实验中一支电池溶于水中Hg的含量约为： 
本实验中一支电池溶于水中Cd的含量约为： 
本实验中1g鲫鱼或泥鳅中的Hg含量约为： 
本实验中1 g鲫鱼或泥鳅中的Cd含量约为： 
(其中：M鲫鱼=m鲫鱼×条数=100×5=500 g；M泥鳅=m泥鳅×条数=10×8=80 g)
表6 处理过的测定数据
2 结 论
从上面实验现象和测定数据可知，双狮1号、5号低汞电池的毒性较大，即使在低浓度时，对泥鳅、河虾、鲫鱼都有较大的危害；南孚5号碱性电池虽对泥鳅、鲫鱼的危害较
小，但对河虾的危害却特别突出；松下5号电池对泥鳅、鲫鱼都有危害，只有东芝5号无
汞电池对这几种水生动物的危害不明显。本实验中，每种电池只选用了10支，破碎后用水浸泡，经过抽滤得到滤液再用水稀释，这样实际所用稀释液的浓度是很低的，而其毒性却十分明显。从上面原子吸收光谱仪测定的各种样品液中的汞，镉的数据可知，各种样品液中都不同程度含有汞和镉有毒有害元素。因此可以推测像双狮1号、5号低汞电池、南孚5号碱性电池、松下5号电池这些常用干电池腐烂在自然界中对水质的污染及对水生动物的危害是巨大的。如果人饮用了被废旧电池污染了的水或食用了被废旧电池污染了的水喂养了的动物，就会对人体健康造成严重威胁。如文献所述，汞、镉、铬、铜、砷等随饮水进入人体内时，都能在组织中积累，这样将对人引起慢性中毒的危险[4]。同样废旧电池对土壤和植物也有污染和危害。
在本实验过程中也观察到，东芝5号无汞电池的危害不明显，这说明并不是每种电池的危害都一样。若生产厂家能严格依照环保要求生产出绿色环保电池，就可能将废旧电池对环境的污染降低到最小程度。
参考文献
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2 郭 立，何深思.废干电池回收的障碍与对策.环境保护，2002，（4）：42～44
3 奚旦立，孙裕生，刘秀英.环境监测.北京：高等教育出版社，1995.19
4 Я.M 格鲁什科（前苏联）.工业污水中的有毒金属及其无机化合物.北京：科学出版社，1979.1～18
5 廖 戎，孙 波，乔海啸.锌锰废电池的处理.西南民族学院学报（自然版），2002，（4）：504～507
王 娅.废电池不能再“一扔了之”中国人口.资源与环境，2000，10（1）：85～86
