表面活性剂为什么能增强土壤微生物对有机污染物的降解作用
表面活性剂是一种显著改变界面性质的特殊化学物质,具有润湿、渗透、增溶、乳化、分散、洗涤、发泡、柔软、抗静电等功能特,广泛用于工业制造领域如石油开采、各种矿物浮洗、纺织物加工整理、油漆和建筑涂料、建筑减水剂、农药乳化、皮革清洗和鞣制、造纸助剂、印刷油墨、化肥和各类化工产品添加、食品工业添加剂、制药工业、信息材料等,当然表面活性剂的更大用途是工业和民用清洗。各种用途的民用洗涤剂如用于织物洗涤的普通洗衣粉、洗衣液、肥皂和各类宾馆酒店专用洗涤液;用于食品和餐具洗涤的餐洗液、果蔬洗液;用于人体清洁洗发液、护发液、洗手液、洗面奶等;用于硬表面清洁的各类卫生间清洗剂和消毒剂;当然还有各种工业用途的清洗剂。表面活性剂作为工业味精已经渗透到了工农业的各个领域,当今与表面活性剂毫无关系的产业已经为数不多了。
作为用途最广的一类产品,我国表面活性剂的生产量自改革开放以来一直在以几何级数增长,已成为国民经济的基础工业之一。1995年全世界表面活性剂的总产量是930万t, 2005年为1250万t,品种超过2万个。我国表面活性剂的产量从1995年的约80万吨增长到2005年的302万吨,居世界第二位,2010年的产量更是到了世界第一,形成阴离子、非离子、阳离子和两性离子的45个大类、130个小类超过5000个品种的表面活性剂的工业体系。
在众多的表面活性剂品种中,约75%由石油产品制得,余下的来自于以油脂为主的天然原料。由于成本因素,目前在我国生产和应用的表面活性剂以石化来源的烷基苯磺酸盐、醇醚磺酸盐、醇醚乙氧基化物为主,天然来源的只占很少的比例。
在绝大多数表面活性剂的使用领域中,都是基于其润湿、渗透、乳化、分散、洗涤、发泡、抗静电等物理性质,因此在使用后基本都不发生化学结构变化,而是以原来的形式残留在环境中,或者被排放到水体或土壤等自然界,任由其自生自灭。例如超过50%的表面活性剂是用于洗涤的,而所有的洗涤废水几乎都进入了生活污水系统,因此污水中的表面活性剂含量相当高,特别是在表面活性剂生产厂、应用厂和生活小区的排放污水中尤为突出。在我国污水处理的比例并不高,尤其在占人口比例很大的县和县以下生活区,几乎没有污水处理系统,所有生活污水都排入了江河湖海等自然水体环境中,很容易在环境中造成累积。又如,作为农药乳化剂的表面活性剂都随着农药喷洒在农田里,从而进入土壤,在土壤中残存累积。因此表面活性剂是否能被自然界的生物降解成为一个越来越重要的问题。
表面活性剂的大量使用不仅造成了土壤、水质的严重污染,甚至对人体也会带来危害。如皮肤过敏、癌症、生物雌性化等[1]。因此有关表面活性剂的降解愈来愈受到人们的重视。不仅对表面活性剂的生物降解性做出了规定,例如欧盟对表面活性剂的降解性作了严格的规定,要求对用于家用洗涤剂的阴离子表面活性剂的初级生物降解度应不得低于90 %;而且正逐步用无毒(或低毒)、易降解的表面活性剂如α-烯基磺酸盐、氧化胺、聚氧乙烯非离子型、两性离子型和天然表面活性剂取代传统合成的含苯环、且较难降解的表面活性剂,如烷基芳基磺酸盐、聚氧乙烯烷基酚醚等。进入21世纪,全世界都在进行绿色化学的研究和发展,为此加强表面活性剂降解的研究,有效地控制生态环境的进一步恶化,已成为科技工作者的一项重要课题。
表面活性剂的生物降解机理主要是烷基链上(脱磺化)过程
1、表面活性剂的生物降解是利用微生物把表面活性剂分解转化为二氧化碳和水的过程。
2、此过程可分为:改变物质特性的初级生物降解;转变成二氧化碳和水等无机物的最终生物降解三个阶段。世界经济合作与发展组织规定:初级生物降解>80%,最终生物降解>70%的表面活性剂才允许使用。
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表面活性剂可以让有机污染物亲水性增强,易于降解。
表面活性剂,是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团。
表面活性剂在土壤.水系统中可以溶解单体、胶束、吸附在土壤上 形成吸附相,而其中的有机污染物可以溶解于水溶液、表面活性剂单体和胶柬中, 吸附于土壤有机质、和吸附态表面活性剂形成的有机相中,因此表面活性剂本身 在土壤一水体系中的分布行为对其改变有机物在土壤一水体系中的迁移行为有着 重要的影响。
表面活性剂与土壤中各种离予的交换反应可能会改变土壤溶液的pH值。土壤中表面活性剂对土 壤微生物有影响,一般来讲浓度 100 mg/L时无实质影响;浓度 500 mg/L时微生物种群数开始降低。有机污染物在土壤中净化的主要贡献者是具有降解该 污染物能力的微生物。降解烃类的微生物在土壤和水环境 中到处可见,但在一般情况下,降解烃的微生物只占微生 物群落总数的1%,而当有石油污染物存在时,降解者的 比例可增加到0%。有机污染物对环境中的微生物群落产 生影响,持续的污染使得有的微生物种群数量减少以至被 淘汰,有的则适应污染环境而成为优势群。
解析:表面活性剂的应用及原理
传统观念上认为,表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表(界)面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入,一般认为只要在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与此相关、由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。在生活、生产中,表面活性剂的应用频率非常高。今天我来为大家盘点表面...
什么是界面活性剂
具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。接下来小编就来讲讲界面活性剂的作用以及种类。什么是界面活性剂界面活性剂有什么作用界面活性剂的作用(1)清洁作用这是界面活性剂在化妆品工业的最重要功能之一。举凡所有的个人卫生清?洁用品,如香皂、洗发精、洗面乳、沐浴乳、牙膏等,都是以具清洁...
为什么表面活性剂产生的泡沫多少和溶液中的油脂含量有关?
你没有弄明白表面活性剂的概念,表面活性剂的活性其实和泡沫大小没关系的。它是一种能够降低界面张力的物质,应用非常广泛。在你描述的这种情况里,就是增加了“油脂”在水中的溶解度,泡沫是气相和液相混合的现象,是另外的范畴。表面活性剂,一般具有两亲性,结构上一般是有亲水端和疏水端,这使得它...
表面活性剂的哪些方面因素能影响增容量
1、表面活性结构的影响 1)疏水基相同,离子型表面活性剂的cmc比非离子型表面活性剂大,大约两个数量级 2)同系物中,疏水链长增加,cmc下降 3)碳氟链表面活性剂的临界胶团浓度显著低 4)表面活性剂化学结构的影响 a:疏水基有分枝,cmc上升 b:亲水基位于疏水链中,cmc上升 c:疏水链上带有其它极性...
乳化剂为什么能增加乳化液的稳定性?什么叫O w型和W O型乳状液?_百度知...
【答案】:乳化剂大多是表面活性剂。乳化剂能增强乳状液稳定性的作用机理主要有三:(1) 乳化剂分子在水油界面的定向排列,形成单分子吸附层,极性基团朝向水相,非极性基团朝向油相,从而降低了界面张力,使水油间引力增加;(2) 指向外相的基团由于整齐排列及溶剂化作用,形成一层牢固的薄膜,有阻止液...
面包中加入氧化剂和表面活性剂的目的是
氧化剂增加面团筋力,弹性,韧性和持气性。表面活性剂是乳化剂,帮助将油脂与面粉乳化,混合均匀
什么叫界面活性剂
表面活性剂的杀菌作用与其去污力不是平行的,其中阴离子表面活性剂的去污力强,但抗菌作用很弱,消毒不可靠;阳离子表面活性剂的去污力较差,但抗菌作用强。季铵盐类为最常用的阳离子表面活性剂,可杀灭大多数繁殖型细菌和真菌以及部分病毒,但不能杀死芽胞、结核杆菌和绿脓杆菌。季铵盐类处于溶液状态时可...
为什么往脸上涂化妆水或者是爽肤水脸上会有白泡沫
因为某种乳化剂(表面活性剂)含量超标。乳化剂可以提高产品亲肤性强,渗透力,(专业上叫润湿性)可以提高护肤效果,所以,即便是老化的熟龄肌使用也可以轻松浸入角质层深处。(护肤品广告里一般会说深层补水)判断化妆水好不好,通过摇瓶子看泡泡。如果泡泡多细腻不容易消失,那就是好水。这是没有科学...
表面活性剂和临界胶束浓度 (CMC)
它们的极性头可以与极性溶剂,如水,产生强烈的相互作用,而非极性链则能与非极性溶剂,如油,形成强相互作用。表面活性剂可以根据其极性头的电性进行分类。这类分子吸附在界面上,因它们的两部分结构,它们在两个阶段中发挥作用,如在水面上,表面活性剂以极性头位于水中,非极性链指向气相的方式定位自身...
何谓"乳化作用"?
2. 随着油和水之间的界面张力的降低,使被乳化的油或水逐渐地变薄,而通过表面活性剂越来越大地铺在另一种液体的表面上。3. 再在表面活性剂的憎水性和亲水性的作用下,使被乳化的油和水逐渐分裂而被基包围,从而使油或水被乳化而均匀地分散在另一种液体中。能使一种液体(如油)变成细小的液...
掌茗京必: 表面活性剂可以让有机污染物亲水性增强,易于降解.表面活性剂,是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质.具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列.表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,...
皇姑区18081071387: 在实际生产中如何减少植物对土壤中污染物的吸收? - ?
掌茗京必: 土壤吸收进入植物体内.因此,阻控有机污染物在土壤-作物体系中的迁移积累,对安全农产品生产具有重要意义.在污染土壤中添加阳离子表面活性剂能显著增强多环芳烃等有机污染物在土壤上的吸附,减少土壤溶液中污染物的浓度
皇姑区18081071387: 表面活性剂是怎样提高细菌细胞膜的通透性的 - ?
掌茗京必: 表面活性剂有亲水基团和疏水基团,细菌细胞膜也是,所以当表面活性剂和细胞膜接近时会相互溶解,细胞膜磷脂分子就无法再排列成整齐有序的细胞膜了,于是细菌细胞膜的通透性也随之增加 答案应该是细胞壁,可能你会奇怪,因为中学课本中学习的是细胞膜的选择透过性和细胞壁的全透性,但请注意,那是指植物细胞,这里细菌细胞的细胞壁通透性是有限的,一般情况下只能通过水分子和直径小于一纳米的物质
皇姑区18081071387: 阳离子表面活性剂是否具有杀藻作用 - ?
掌茗京必: 阳离子表面活性剂具有杀菌、灭藻作用,但并不是所有的阳离子化学剂有杀菌、灭藻性能,新型杀菌灭藻剂如季铵盐阳离子表面活性剂,常规单季铵盐表面活性剂如1227、1427、1231、1631,都能极易吸附于微生物表面,从而穿透微生物细胞壁进入细胞膜,阻断微生物蛋白质的合成,从而杀灭微生物.
皇姑区18081071387: 使用微生物肥料有什么好处? - ?
掌茗京必: 微生物肥料具有改善土壤肥力,增强植物抗病和抗逆能力,吸收养分根瘤菌肥等作用.它对磷元素的吸收最明显,同时对土壤中活性差、移动缓慢的锌、铜、钙等元素的吸收力也有所增强.相对而言,微生物肥料的使用要比其它肥料更加严格,要一次性用完.施用时最好和有机肥料混合使用,并且它适宜用作基肥,而不宜叶面喷施. 参考资料:河南民心生物科技
皇姑区18081071387: 表面活性剂的性质是? - ?
掌茗京必: 表面活性剂 - 性质 表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力,也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力.许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体. 囊泡和胶束都是此类聚集体.表面活性剂开始形成胶束的浓度...
皇姑区18081071387: 有机硅在农业上的应用 - ?
掌茗京必: 有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于20世纪砷年代,它在国民经济中的应用一直受到人们的关注,但直到20世纪80年代才开始在农业上进行商业性的推广应用.为淘汰毒性和环境污染较大的2,4,5-涕...
皇姑区18081071387: 微生物在农业生产中的应用? - ?
掌茗京必: 微生物在农业生产中的应用有: 生物固氮 利用固氮微生物进行生物固氮,既能减少生产投入,又能避免环境污染,且能提高作物产量. 生物农药 利用能够导致农业害虫至病或者分泌物能直接毒死害虫的微生物,减少害虫对农作物的危害,成本低且能维持生态平衡. 食用菌生产 食用菌是一类能够为人类直接食用的微生物,农民通过一定的程序大规模培育这种微生物,为人类提供营养丰富的食品. 生物肥料 生物肥料是通过微生物生产的一种农用肥料,俗称农家肥,是绿色食品生产所采用的主要肥料.
皇姑区18081071387: 表面活性剂是什么物质 - ?
掌茗京必: 表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质. 表面活性剂作用: 具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列. 表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链. 表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等.
皇姑区18081071387: 表面活性剂修复重金属污染土壤的原理?求专家解答详细的原理... - ?
掌茗京必: 土壤重金属污染主要来自灌水(特别是污灌)、固体废弃物( 污泥、垃圾等) 、农药和施肥,以及大气沉降物等.表面活性剂是指少量加入就能显著降低溶剂表面张力,并具有亲水、亲油、增溶、润湿、乳化、分散和洗涤等多方功能特性的物质.不同类型的表面活性剂的原理是不同的,如离子型表面活性剂的修复是离子型表面活性剂能活化土壤中的重金属,提高重金属在土壤中的溶解性和生物利用性,来达到除污染土壤中重金属的效果.