人口增长导致许多国家对废水处理的需求不断增加。地下水对病原体的污染最近很普遍。例如,2002 年美国超过50%的疾病流行是由于地下水对废水的污染。缺乏废水系统、病原体通过有缺陷的废水处理系统和化粪池被认为是地下水对病原体造成污染的主要因素。工业发展的其他后果之一是含有人造有机物的废水进入环境,如被洗涤剂污染的废水。
图1.生活常见的衣物洗涤(来自谷歌)
2001年全球消耗的1500万吨表面活性剂中,近0.5%是合成皂和洗涤剂,在合成洗涤剂中,直链烷基苯磺酸(LAS)表面活性剂的产量最多,约占总量的18%。表面活性剂。LAS 已应用于家用洗涤剂,如洗衣粉、洗碗液等家用洗涤剂 。
图2.市售常见洗涤剂种类(来自谷歌)
洗衣操作中使用的洗涤剂含有表面活性剂,可去除受污染纺织品上的污垢/污垢。排放到环境中的过量表面活性剂会消耗大量生物可利用的溶解氧,从而快速生物降解,导致化学需氧量 (COD) 增加,从而破坏生态系统。
图3.洗衣粉(来自谷歌)
大多数表面活性剂最终会被释放到环境中,因为绝大多数包含它们的消费品都作为一次性使用。研究者发现洗涤剂对河口异养细菌种群的影响;随着表面活性剂浓度的增加,水生细菌数量显着减少,表面活性剂对微生物的作用机制取决于表面活性剂的性质。阳离子表面活性剂与细菌的细胞质膜相互作用,而阴离子表面活性剂与酶和DNA结合;这两种影响都可能改变生物功能并对生物体产生不利影响。非离子表面活性剂通过与各种蛋白质结合而显示出抗菌活性,从而对细菌造成细胞损伤。
这些表面活性剂是环境永久性有机污染物,因为它们的生物降解非常缓慢。表面活性剂释放到水生环境中会导致河流中形成泡沫,导致水氧含量降低,从而导致水生生态系统的恶化和潜在的破坏水循环通过阻碍蒸发。细菌的长期暴露在环境中的表面活性剂,其通常在低浓度(低于致死剂量),也可导致细菌耐药性以类似的方式与对抗生素观察。因此,表面活性剂在未来作为抗菌产品的效果可能会降低。
在水生系统中,鱼类和贝类都会受到合成表面活性剂的不利影响。在鱼类中,提供保护免受细菌和寄生虫侵袭的外部粘液层被洗涤剂破坏;鳃也遭受严重损害。研究结果表示,当洗涤剂浓度在15 ppm左右时,鱼类死亡率超过 50%;鱼卵仅在5 ppm的浓度下就被杀死。
此外,有研究显示,合成表面活性剂会抑制牡蛎和贻贝的活性,还对斑马鱼的行为和发育及其幼虫变形的不利影响,不但如此,表面活性剂对藻类、细菌、水蚤和鱼类均有影响。使用斑马鱼作为动物模型并应用鱼胚胎毒性试验来证明死亡率与表面活性剂浓度的关系。研究者所有测试的表面活性剂泡沫均具有毒性。
图4.水体湖泊的污染(来自谷歌)
在水生环境之外,阳离子表面活性剂(如溴化十六烷基吡啶)已被证明对哺乳动物细胞具有毒性,会损害人类淋巴细胞(白细胞的一种亚型)和兔角膜上皮细胞(保护性屏障)角膜。表面活性剂,如农用化学品中使用的有机硅类,也已被证明对蜜蜂有负面影响。有研究证明了三种常见的有机硅表面活性剂对蜜蜂的口服毒性,表现为对存活率的严重影响,而且还对蜜蜂嗅觉产生不利影响。这是一个主要问题,因为蜜蜂是植物授粉的关键,因此蜜蜂数量的减少可能导致食物短缺;一些政府已经将蜜蜂列入濒危物种名单。
不仅动物和微生物已被证明受到与表面活性剂相关的有害影响。有科研人员指出,这些分子会降低光化学能量转换的效率,这一过程对植物生命至关重要。在农作物上使用灰水可降低成本和水资源浪费;然而已有科学家从灰水中检测到有表面活性剂的存在。发现表面活性剂对生菜造成急性毒性。还指出,这些影响可以通过使用生物有机体分解所研究的特定表面活性剂来减轻,尽管灰水中的所有表面活性剂并非如此,但这些表面活性剂可能难以生物降解,并对作物造成不利后果。
表面活性剂的毒性引起了世界范围的警觉,随后出台了各种法规。人们仍然担心表面活性剂的生物降解性和生态友好性。人们对表面活性剂在水生系统、陆地生态系统和人类中的安全性依旧担忧。所以,在此,我们呼吁新时代的科研工作者,不仅应致力于研究洗涤后污水的处理措施,而且应该开发环境友好型洗涤剂,做到0污染0危害。
暂无评论
发表评论