表面活性剂及其对环境的影响VIP

表面活性剂及其对环境的影响alzu coula 080990330表面活性剂(surfactant)是我们整个生活中使用的一种重要有机化合物，从肥皂和洗发水到某些食物、药物、墙面涂料、润滑油等，一直直接或间接使用表面活性剂。由于本身的结构特性，表面活性剂具有一系列独特的作用和功能，如润湿、分散、乳化、增溶、发泡、包裹、洗涤、菌盐、防静电、防腐蚀、杀菌，食品、医药、杀虫剂、纤维、化学、粘合剂、选矿、杀菌等。1表面活性剂的特性和分类表面活性剂是指浓度极低时溶剂(通常是水)的表面张力明显减少，可分为传统表面活性剂和新的表面活性剂的物质。传统的表面活性剂分子由两部分组成，一个是长链疏水组(或称亲有机组)，另一个是亲水组(或称亲水头组)，这两者从中间通过化学键连接，通常称为双亲结构。这种特殊的结构决定了其特有的性质，如润湿、乳化、增溶、发泡、抗静电、分散、絮凝、乳化等。新型表面活性剂是一种具有特殊活性的表面活性剂，除了一般表面活性剂具有的一般特性外，还具有反应性、杀菌、螯合、金属离子等特定结构和性质。表面活性剂可以根据用途分为乳化剂、润湿剂、发泡剂、分散剂、絮凝剂、絮凝剂、去污剂、乳化剂、抗静电剂等。根据表面活性剂是否在水中解离，可以分为离子型、非离子型、混合型，离子型可以分为负离子、阳离子型、两性离子型。2表面活性剂对环境和分解的影响2.1表面活性剂对环境生态系统的影响随着石油工业的发展，表面活性剂的产量和品种逐年增加，相当数量的表面活性剂使用后排放到自然，此外，表面活性剂的生产过程也伴随着很多污染。因此，表面活性剂的生物降解与环境保护有着非常密切的关系，主要表现在以下几个方面：(1)表面活性剂是洗涤剂去污剂配方的主要组成部分，除了使用、特殊用途外，还直接或由污水处理站滞后于环境。在洗涤剂中，难生物降解的负离子表面活性剂是主要的。含有表面活性剂的废水的大量排放直接危及水生环境，杀死环境中的微生物，抑制其他有毒物质的分解，同时导致水中溶解氧的减少，特别是含有氮和磷的表面活性剂导致水的富营养化。进入污水处理厂污水的表面活性剂达到一定浓度，会影响曝气、沉淀、污泥硝化等多种过程。(2)土壤中残留的表面活性剂对土壤微生物的生长有一定的影响。一般来说，表面活性剂的质量浓度低于100.0mg/L对土壤微生物没有实际影响，如果其质量浓度大于500.0mg/L，微生物种群数量开始减少。还有一些表面活性剂在土壤中的吸附力很弱，污染地下水的潜在危险也不容忽视。在使用化学表面活性剂恢复环境的同时，表面活性剂也被迫留在环境中。生物表面活性剂可以很好地克服这一缺点，但目前有很多研究处于实验室研究阶段，对作用机制的研究还不完整。2.2表面活性剂的生物降解表面活性剂的生物降解是指通过活有机体的生物作用破坏表面活性剂等化学物质的过程，一般是指：末端的-氧化电位；此反应通常是早期氧化阶段，是亲油性末端分解的第一阶段。K芳香族环氧化亲油基包含苯环时发生的氧化分解过程。表面活性剂结构和生物降解性之间有以下一般规则：(1)直链(链长度8-18之间)的烷基苯磺酸盐(LAS)、二次烷基磺酸盐(SAS)、烯烃磺酸盐(AOS)、甲酯磺酸盐(MES)、聚氧乙烯非离子(2)非离子表面活性剂的生物降解性与烷基链长度、支链和EO、含PO的单位数等有关。长链烷基化比短链烷基化难降解，带支链的烷基比直链烷基化难降解，分子中酚基存在时难以分解，PO，EO单位数越多，难以分解，等长度PO链比EO链更难降解。(3)全面评价表面活性剂分解速度：烷基季铵盐阳离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂；甜菜碱和咪唑啉两性离子表面活性剂烷基磺酸盐阴离子表面活性剂；烷基苄基季铵盐阳离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂。(4)表面活性剂的生物降解性主要由疏水组分决定，疏水基线图对降解度有很大影响，链长度对降解度有一定影响。(5)亲水剂主要影响表面活性剂的降解速度，亲水组分中含有水解组分时，降解速度更快。要合理使用表面活性剂，充分掌握生态毒性效应。表面活性剂在环境中生物降解性高，但对环境的依赖度大，污染主要发生在一些容易分解微生物的环境中。表面活性剂具有一定的毒性，但对于致癌性、致畸性、致突变性、致敏性、生物体内是否能积累或浓缩，存在争议。因此，在选择和使用表面活性剂时，必须考虑环境容量和自我净化能力，从根本上减少直接向环境排放，包括表面活性剂的废水、废物等，必须经过必要的预处理后才能排放到环境中。开发新的绿色表面活性剂，朝着毒性低、生物降解容易的方向进行，从而缩短对环境的停留时间，减少生物压力时间，减轻环境污染的效果。3绿色表面活性剂的发展方向绿色表面活性剂在所有领域应用越来越广泛。根据自身的结构引入功能组，获得各种特性更独特或更优秀的衍生物，增加绿色表面活性剂的生命力。(1)开发环境友好、可生物降解、资源可再生、不刺激眼睛和皮肤的可降解绿色表面活性剂新产品。(2)水性、反应性、可降解性、多功能专用表面活性剂新产品开发。(3)开发含氟、含硅、含硫、含磷、含硼表面活性剂、生物表面活性剂和杂环，以及高分子表面活性剂新产品。(4)开发进口、高性能高端表面活性剂新产品。(5)开发传统表面活性剂的替代产品和副产品的综合利用、系列化产品。改进绿色表面活性剂的生产工艺，即减少中间工艺，提高反应的选择性，同时，加强新技术在绿色表面活性剂生产中的应用，提高工艺装置的自动化和智能，开发了新型高效催化剂。绿色表面活性剂在研究和应用的同时，更多地与材料科学、能源科学、环境科学、生命科学和信息科学领域交叉。这将应用程序扩展到新的应用领域。绿色表面活性剂在产业结构调整及应用开发中会出现新的优势。绿色表面活性剂