Razvojem kemijske industrije i širokom uporabom kemikalija, veliki broj kemijskih sintetskih organskih spojeva raznim kanalima ulazi u okoliš. Neke od ovih spojeva mikroorganizmi u vodi ili tlu mogu brzo razgraditi.
Međutim, postoje i mnogi spojevi koji imaju različite kemijske strukture i svojstva od prirodne organske tvari. Trenutno nije pronađen nijedan mikrobni sustav koji može učinkovito razgraditi takve spojeve. Kao rezultat toga, takvi spojevi pokazuju karakteristike da ih mikroorganizmi teško razgrađuju, uzrokujući da ti spojevi dugo postoje i nakupljaju se u okolišu. Neki od njih su vrlo toksični i mogu imati učinke "tri opasnosti", što predstavlja prijetnju ljudskom zdravlju.
-Aktivator-
Osnovna komponenta sintetskog deterdženta je tenzid, a njegovu molekularnu strukturu karakterizira asimetričnost. Cijela molekula surfaktanta može se podijeliti u dva dijela: jedan je nepolarna skupina koja je lipofilna (lipofilna), također se naziva hidrofobna skupina (C hidrofobna skupina) ili lipofilna skupina: druga dva su hidrofilne polarne skupine, tzv. hidrofilne skupine (hidrofobna skupina).
Stoga molekule tenzida imaju amfifilna svojstva. Kućna kanalizacija i industrijske otpadne vode koje koriste površinski aktivne tvari sadrže veliku količinu površinski aktivnih tvari. Na primjer, aktivni sastojak praška za pranje rublja je dodecil sulfonat, koji je tipičan surfaktant. Njegova hidrofilna skupina je -OS03, a hidrofobna skupina je ugljikovodični lanac koji sadrži benzenski prsten.
Surfaktanti se obično dijele u nekoliko vrsta prema kemijskoj strukturi molekule surfaktanta. Budući da hidrofilna skupina surfaktanta obično sadrži samo ugljik i vodik, razlika u lipofilnosti nije očita. Međutim, hidrofilne skupine u različitim molekulama tenzida mogu biti vrlo različite, tako da ljudi uvijek klasificiraju tipove tenzida prema strukturi i svojstvima hidrofilnih skupina u molekulama tenzida.
Prema vrsti iona, mogu se podijeliti na ionske tenzide i neionske tenzide, a ionske tenzide mogu se podijeliti na anionske tenzide, kationske tenzide, amfoterne tenzide itd. prema vrsti iona tenzida koji se stvaraju u vodi. Osim toga, postoje neke posebne tenzide.
Posljednjih godina, industrija deterdženata u mojoj zemlji brzo se razvila, a proizvodnja se povećavala iz godine u godinu. Postoje dvije vrste površinski aktivnih tvari: 1, 2-aminobenzen sulfonat, obično poznat kao tvrdi deterdžent (skraćeno ABS), sadrži fosfor i lako stvara puno pjene, jer njegova baza ima mnogo lanaca i ima 4 ugljika atoma, to je teško biorazgradiva organska tvar.
Uobičajeno korišten prije 1960-ih: linearni 2-aminobenzen sulfonat, općenito poznat kao mekani deterdžent (skraćeno LAS), pripada biorazgradivoj organskoj tvari, zamijenio je ABS, pjena je znatno smanjena, ali još uvijek sadrži fosfor. Fosfor je jedan od glavnih elemenata koji uzrokuju eutrofikaciju vodenih tijela.
Među surfaktantima koji se trenutno više koriste u mojoj zemlji, anionski tenzidi (uglavnom linearni 2-aminobenzen sulfonat LAS) čine 70% ukupne količine, neionski tenzidi čine 20% ukupne količine, a ostali 10%.
LAS je teško biorazgradiva tvar. Njegova raširena uporaba neizbježno uzrokuje onečišćenje vodenog okoliša. Naveden je kao zagađivač druge klase u ekološkim standardima moje zemlje.
Surfaktanti (CLAS) u otpadnim vodama postoje u dva oblika: disperzno stanje i adsorpcija na površini koloidnih čestica. Anionski surfaktanti imaju funkciju inhibicije i ubijanja mikroorganizama, a također inhibiraju razgradnju drugih toksičnih tvari. U isto vrijeme, pjenjenje površinski aktivnih tvari u vodi smanjit će brzinu reoksigenacije i stupanj oksigenacije vode, uzrokujući pogoršanje kvalitete vode. Ako se ispušta izravno u vodno tijelo bez tretmana, uzrokovat će probleme eutrofikacije u jezerima, rijekama i drugim vodnim tijelima: LAS može emulgirati druge onečišćivače u vodnom tijelu, povećati koncentraciju onečišćujućih tvari i povećati toksičnost drugih onečišćujućih tvari, uzrokujući neizravno onečišćenje.
Sintetski deterdženti nisu naširoko korišteni samo u svakodnevnom obiteljskom životu, već iu industriji tekstilnih vlakana, industriji proizvodnje papira, industriji kože i prehrambenoj industriji.
-Plastifikator-
Otkako je Hyatt 1868. koristio mozak štapića kao plastifikator za celulozni nitrat, plastifikatori su se brzo razvili. Ima najveću proizvodnju i potrošnju među svim aditivima za preradu gume i plastike i ima najviše varijanti.
Proizvodnja plastifikatora u mojoj zemlji započela je sredinom -1950-og XX. stoljeća, ali je brzina razvoja bila relativno spora. Brzo se razvija od 1990-ih. Od 2023. postoji više od 300 velikih proizvođača plastifikatora u svim pokrajinama, autonomnim regijama i općinama osim Tibeta. Procjenjuje se da godišnji proizvodni kapacitet doseže 2 milijuna tona, a postoje deseci velikih poduzeća s godišnjim proizvodnim kapacitetom od preko 10,000 tona.
Trenutno su različite vrste plastifikatora potpune. Plastifikatori se prema svojoj kemijskoj strukturi mogu podijeliti na ftalate, druge benzoate, estere alifatske dibazične kiseline, fosfatne estere, epokside, estere benzen polikiselina, petrolejski ocat, klorirani parafin i poliesterske plastifikatore.
Flame retardant plasticizers include chlorinated paraffin, liquefied paraffin and phosphate plasticizers, weather-resistant and light-resistant plasticizers include epoxy soybean oil, epoxy cottonseed oil, epoxy linseed oil, epoxy enzyme and other epoxy plasticizers, pollution-resistant plasticizers include BBP, extraction- Rezistentni plastifikatori uključuju poliesterske plastifikatore, netoksični plastifikatori uključuju tributil butil acetat itd., Hladno otporni plastifikatori uključuju Dos Doa Dog ED3, itd. Uz to, postoje i izolacijski razred, razred hrane i dop farmaceutski stupanj.
Danas postoji 30 do 40 najčešće korištenih plastifikatora. Nekoliko uobičajenih plastifikatora prikazano je na donjoj slici.
Plastifikatori su uglavnom spojevi octene kiseline, koji su glavne komponente sintetičke plastike. Oni su teško biološki razgradivi spojevi i također su toksični zagađivači. Industrijske otpadne vode donose plastifikatore octene kiseline u prirodni okoliš. Nakon što prehrambenim lancem uđu u ljudsko tijelo, mogu izazvati toksični nefritis te imati inhibitorne i anestetičke učinke na središnji živčani sustav.
-Sintetski pesticidi-
Trenutno se u svijetu proizvodi i koristi više od 1000 vrsta sintetičkih pesticida. Globalna proizvodnja kemijskih pesticida (u smislu aktivnih sastojaka) je oko 2 milijuna tona, uglavnom organoklor, organofosfor i karbamat, među kojima su herbicidi 800,000 tona (40%), insekticidi 700,{{7 }} tona (35%), fungicidi 400,000 tona (20%), a ostali oko 100,000 tona. Uz stalno povećanje napora u zaštiti okoliša u razvijenim zemljama, proizvodnja pesticida postupno se premjestila u zemlje u razvoju, a proizvodnja pesticida u mojoj zemlji također se nastavila povećavati, a trenutna godišnja proizvodnja dosegla je više od 200,000 tona.
Organoklorni pesticidi (OCP) su klasa toksičnih, teško razgradivih organskih tvari sa stabilnim kemijskim svojstvima. Općenito su topljivi u mastima, lipidima ili organskim otapalima. Njihova relativna molekularna masa je općenito 300~400, uključujući najstarije i najčešće korištene insekticide DDT i heksaklorobenzen (CHCH), kao i lindan, DDT, klordan, heptaklor, aldrin, dieldrin itd.
Iako se kemijske strukture i toksičnost organoklornih pesticida razlikuju, njihova fizikalna i kemijska svojstva u osnovi su slična, poput niske hlapljivosti, stabilnih kemijskih svojstava, teške razgradnje i dugog rezidualnog razdoblja.
DDT, Aldrin, Chlordane, Dieldrin, Endrin, Mirex i Toksafen uključeni su u popis trajnih organskih zagađivača Konvencije u Stockholmu. HCH je jedan od 129 prioritetnih zagađivača koji su identificirali američki PA.
Organoklorni pesticidi slabo su topljivi u vodi te će ih čestice tla adsorbirati nakon ulaska u okoliš, a razdoblje zadržavanja može biti i do nekoliko godina. Štoviše, vodeni organizmi u okolišu imaju jaku sposobnost obogaćivanja organoklornih pesticida. Nakon što prehrambenim lancem uđu u ljudsko tijelo, organoklorni pesticidi mogu se akumulirati u tkivima kao što su jetra, bubrezi i srce.
Budući da su organoklorni pesticidi iznimno otrovni i teško ih je razgraditi, nastavit će se nakupljati u prirodi i uzrokovati sekundarno onečišćenje. Stoga je moja zemlja zabranila njihovu proizvodnju i upotrebu od 1970-ih.
Organofosforni pesticidi koji se danas obično koriste razvijeni su da zamijene organoklorne pesticide. Organofosforni pesticidi čine više od 80% ukupne količine pesticida, uključujući triklorfon, dimetoat, diklorvos, metil paration, malation i paration itd., s relativnom molekulskom masom od 275~375, što je teško biorazgradivo organska tvar.
Logaritamska vrijednost topljivosti organofosfornih pesticida u vodi je 1~2mg/L. Ova vrsta spojeva lakše se razgrađuje od organoklornih pesticida, pa je vrijeme zadržavanja u okolišu kraće. Zbog dobre topivosti u vodi, njegova adsorpcija u sedimentu i proces bioakumulacije su manje značajni, ali je vrlo toksična tvar, a njen mehanizam toksičnosti je inhibiranje enzima kolinesteraze organizama.
-Sintetička boja-
Boje se odnose na organske tvari koje mogu obojiti vlakna i druge materijale, a dijele se u dvije kategorije: prirodne i sintetičke.
Prirodna bojila se dijele na biljna, npr. alizarin i dr.: životinjska, npr. triholoma. Sintetička bojila, poznata i kao umjetna bojila, uglavnom se destiliraju iz katrana ugljena (ili obrađuju naftom) i obrađuju kemijskom preradom, obično poznatom kao "boje ugljenog katrana". Budući da su se sintetičke boje uglavnom proizvodile od fenilnih udova kao sirovina u ranim fazama razvoja, ponekad se nazivaju "anilinske boje".
U usporedbi s prirodnim bojama, sintetičke boje imaju prednosti jarkih boja, mogućnosti pranja i trajnosti. Četvrto, mogu se masovno proizvoditi. Naširoko se koriste u industrijama kao što su tekstilna industrija, tiskanje i bojanje, proizvodnja papira, medicina i hrana.
Prema kemijskoj strukturi bojila se dijele na azo bojila, izravna bojila, disperzna bojila i sumporna bojila. Među njima, azo boje su najčešće korištene u smislu raznolikosti ili količine. Struktura molekula azo boje sadrži benzenske prstene i "-N=N-" veze, a molekularna struktura je relativno stabilna. Otpadne vode ispuštene iz procesa proizvodnje azo-bojila imaju visoku koncentraciju organske tvari i kromatičnost, te se teško prirodno razgrađuju nakon ispuštanja u okoliš. Često, tvornica boja uzrokuje zagađenje podzemnih voda rijeke ili dva sela, i to ima "uzročni" učinak. Nije ga lako razgraditi ni ako dugo stoji u okolišu, što je izuzetno štetno za ljudsko zdravlje.
Trenutno su boje koje se koriste u zemljama diljem svijeta uglavnom sintetičke boje, s procijenjenom godišnjom proizvodnjom od oko 800,000 tona, a raznolikost i količina boja i dalje raste. Industrija boja je važna fina kemijska industrija. Mnoge industrije koriste razna bojila, kao što su tekstilna, tiskarska i bojadijska, proizvodnja papira, prehrambena industrija itd., čime se u okoliš ispušta velika količina otpadnih voda koje sadrže razna sintetička bojila.
Glavne karakteristike sintetskih boja su složen sastav, visoka koncentracija, visoka kromatičnost, teška razgradnja i slaba biorazgradivost. Ako se ispusti izravno, uzrokovat će ozbiljno onečišćenje okolnih vodnih tijela. Znatan broj sintetskih boja teško je biorazgraditi, a za neke je dokazano da su otrovne za ljude. U visokim koncentracijama gotovo sva bojila djeluju inhibicijski na organizme, a kationska bojila također inhibicijski djeluju na mikroorganizme u niskim koncentracijama.