表面活性劑及其對環(huán)境的影響講解學(xué)習

1、精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除表面活性劑及其對環(huán)境的影響表面活性劑及其對環(huán)境的影響阿爾祖古麗圖拉克 08090330表面活性劑（sufactant）是一類重要的有機化合物，我們的生活中到處充斥著 表面活性劑，從肥皂、洗發(fā)水到某些食品，藥品，再到墻面涂料、潤滑油等，可 以說我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|的一切人造物品的生產(chǎn)都直接或間接的使用過表面活 性劑。由于本身的結(jié)構(gòu)特點有表面活性劑具有潤濕、分散、乳化、增溶、起 泡、消泡、洗滌、均染、抗靜電、防腐、殺菌等一系列獨特的作用和功能，廣 泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、紡織、化工、黏合劑、選礦、油田化學(xué)品、造 紙、皮革、感光材料等工業(yè)領(lǐng)域以及洗滌用品、

2、化妝品等民用領(lǐng)域，在改進生 產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本、提高生產(chǎn)率、增加附加值等方 面發(fā)揮了巨大作用，因此有工業(yè)味精”和工業(yè)催化劑”之稱。1表面活性劑的性質(zhì)及分類表面活性劑指的是在很低濃度時能夠顯著降低溶劑（通常是水）的表（界）面張力的物質(zhì)，可分為傳統(tǒng)表面活性劑和新型表面活性劑。傳統(tǒng)表面活 性劑分子由兩部分組成，一部分是長鏈的疏水基團（或稱親油基團），另一部 分是親水基團（或稱親水頭基），兩者中間由化學(xué)鍵連接，通常稱為兩親結(jié) 構(gòu)。這種特殊的結(jié)構(gòu)決定了它與眾不同的性質(zhì)，如潤濕、孚L化、增溶、起泡、 抗靜電、分散、絮凝、破乳等。新型表面活性劑是一些帶有某種特殊活性基團 的表面活性劑，

3、除了普通表面活性劑所具備的一般性質(zhì)外，還具有一些特定的 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，如可反應(yīng)性、殺菌性、螯合和金屬離子等。表面活性劑根據(jù)用途 的不同可分為乳化劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、分散劑、絮凝劑、去污劑、破乳劑、 抗靜電劑等堵根據(jù)疏水基的不同可分為直鏈的、支鏈的和環(huán)狀的；根據(jù)表面活 性劑在水中離解與否可分為離子型、非離子型和混合型，離子型又可以分為陰 離子型、陽離子型和兩性離子型。2表面活性劑對環(huán)境的影響及其降解表面活性劑對環(huán)境生態(tài)的影響隨著石油工業(yè)的發(fā)展，表面活性劑的產(chǎn)量和品種逐年增加，有相當數(shù)量的 表面活性劑在使用過后又排放到自然當中，止匕外，表面活性劑的生產(chǎn)過程也要 產(chǎn)大量污染。因此，表面活性劑的生物降解

4、與環(huán)境保護的關(guān)系極為密切，主要 表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)表面活性劑是洗滌劑去污配方的一個主要組成分 有除特殊用途外，這些 產(chǎn)品在使用后即被直接或經(jīng)污水處理廠處理后排放到環(huán)境中。而在洗滌劑中占 主要地位的還是較難生物降解的陰離子表面活性劑。含表面活性劑廢水的大量排放，不僅直接危害水生環(huán)境，殺死環(huán)境中微生物， 抑制了其它有毒物質(zhì)的降解，同時還會導(dǎo)致水中溶解氧的減少，尤其含氮、磷的表 面活性劑會造成水體富營養(yǎng)化。當進入污水處理廠污水中的表面活性劑達到一 定濃度時,會影響曝氣、沉淀、污泥硝化等諸多過程。土壤中殘留的表面活性劑對土壤微生物的生長有一定影響。一般講， 表面活性劑質(zhì)量濃度小于100.0mg

5、/L時,對土壤微生物無實質(zhì)的影響 讀其質(zhì)量濃 度大于500.0mg/L時,微生物種群數(shù)量開始降低。此外，有的表面活性劑在土壤中 的吸附能力很弱，其向下遷移污染地下水的潛在危害性也是不容忽視的。使用化 學(xué)表面活性劑進行環(huán)境修復(fù)的同時，表面活性劑也不可避免地殘留于環(huán)境中。雖 然生物表面活性劑可以較好的克服這一缺點 有但目前大量的研究還處于實驗室 研究階段，而且對作用機理的研究仍不是十分完備。表面活性劑的生物降解表面活性劑的生物降解是指表面活性劑這類化學(xué)物質(zhì)通過活的有機體的生 物作用而被破壞的過程有通?？梢酝ㄟ^以下三種氧化方式予以實現(xiàn)：末端的 品氧化荷這一反應(yīng)通常是初始氧化階段，是親油基端降解的第一

6、步 造 艇氧化 有該過程使親油基脂肪姓部分發(fā)生生物降解；芳環(huán)氧化何當親油基含有苯環(huán)時 所發(fā)生的氧化降解過程。表面活性劑結(jié)構(gòu)與生物降解性關(guān)系有如下一般規(guī)律 ：（1）直鏈（鏈長818之間）的烷基苯磺酸鹽（LAS）、仲烷基磺酸鹽（SAS）、 烯姓磺酸鹽（AOS）、甲酯磺酸鹽（MES）、聚氧乙烯非離子表面活性劑（AEO）、烷基糖甘（APG）、甜菜堿、氧化胺以及季俊鹽表面活性劑都能完全 降解，但高支化度的支鏈烷基苯磺酸鹽（TBS）以及支鏈的Ci4 C15 APG不能被完 全降解。（2）非離子表面活性劑的生物降解能力與烷基鏈長度、有無支鏈及EO、PO數(shù)單元數(shù)等有關(guān)。長鏈烷基比短鏈烷基難降解 ，鏈支鏈的烷基

7、比直鏈烷基難降解 分子中存在酚基時較難降解，PO、EO單元數(shù)越多越難降解，相同長度的PO鏈比 EO鏈難降解。（3）表面活性劑降解速度的總體評價：烷基季俊鹽陽離子表面活性劑 脂肪醇 聚氧乙烯醴非離子表面活性劑；甜菜堿與咪陛咻兩性離子表面活性劑 烷基磺酸 鹽陰離子表面活性劑；烷基葦基季俊鹽陽離子表面活性劑 烷基酚聚氧乙烯醴非 離子表面活性劑 烷基苯磺酸鹽陰離子表面活性劑。(4)表面活性劑的生物降解性主要由疏水基團決定 ，疏水基線性度對降解度有 較大影響，鏈長對降解度有一定影響。(5)親水基團主要影響表面活性劑的降解速度，當親水基團中含有易水解基團 時，降解速度較快。人們在合理使用表面活性劑的同時必

8、須也要全面掌握其生態(tài)毒理效應(yīng)。表 面活性劑在環(huán)境中生物可降解性很高，但對環(huán)境的依賴性較大，污染主要發(fā)生 在一些不利于微生物降解的環(huán)境下。表面活性劑具有一定毒性，但是否存在致 癌性、致畸性、致突變性、致敏性以及能否在生物體內(nèi)積累或富集放大等方面 則有爭議。所以，人們在選擇和使用表面活性劑時，必須考慮其環(huán)境容量與自 凈能力，強調(diào)從根本上減少其直接向環(huán)境的排放量，含表面活性劑的廢水、廢法經(jīng)過必要的預(yù)處理后的才可向環(huán)境排放。研制新型綠色表面活性劑，朝著低 毒、易于生物降解的方向發(fā)展，從而縮短其在環(huán)境的滯留時間，減短生物受脅 迫時間，達到減輕環(huán)境污染的效果。3綠色表面活性劑的發(fā)展方向綠色表面活性劑在各個

9、領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。在它本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 ，引 入功能卜t基團，從而得到各種性能更獨特或更優(yōu)良的衍生物，使綠色表面活性劑 的生命力增強。(1)發(fā)展與環(huán)境友好的、可生物降解的、資源可再生的、不刺激眼睛和皮膚的可分解綠色表面活性劑新產(chǎn)品。(2)發(fā)展水基性、反應(yīng)性、可分解性、多功能專用性表面活性劑新產(chǎn)品。(3)發(fā)展含氟、含硅、含硫、含磷、含硼表面活性劑，生物表面活性劑和雜環(huán)及高分子表面活性劑新產(chǎn)品。(4)發(fā)展頂替進口、高性能的高端表面活性劑新產(chǎn)品。(5)發(fā)展傳統(tǒng)表面活性劑的更新?lián)Q代產(chǎn)品及副產(chǎn)綜合利用、系列化產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝方面對綠色表面活性劑進行了改進，即減少中間過程，提高反應(yīng)的選擇性，同時還開發(fā)新型、高效的催化劑，加強新技術(shù)在綠色表面活性劑生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高工藝裝置的自動化和智能化。綠色表面活性劑在研究和應(yīng)用的同時 與材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)及信息科學(xué)等學(xué)科出現(xiàn)了更多的 交叉。這將促使它的應(yīng)用范圍延伸到新的應(yīng)用領(lǐng)域。綠色表面活性劑將在產(chǎn)業(yè) 結(jié)構(gòu)調(diào)整和應(yīng)用開發(fā)上呈現(xiàn)出新的優(yōu)勢。綠色