烷基酚聚氧乙烯醚的生物降解

如题所述

1 APEO的生物降解性
纺织印染助剂的生物降解性是指在一定条件下被微生物酶催化氧化和分解为二氧化碳、水和无机元素,使之成为无害物质。欧盟指出,环保型表面活性剂的最初生物降解率必须在80%以上。非离子表面活性剂包括疏水碳链和聚氧乙烯链两部分。脂肪类碳链较烷基苯系碳链易生物降解,聚氧乙烯链的聚合度与生物降解性有关,链愈长,降解愈慢。聚合度超过10以后,降解速度明显降低。APEO的生物降解性与阴离子表面活性剂和其它非离子表面活性剂相比是最差的,NPEO。和NPE020的最初生物降解率只有4%-80%,而FEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)的生物降解率都大于80%。
2 APEO的生物降解代谢物的毒性
APEO应用于洗涤剂和印染助剂,是通过界面吸附或胶束行为等物理过程达到预定功能,化学结构在应用过程中并未受到影响,完成功能后经污水处理最后流入河道水域。APEO及其生物降解代谢物是否对鱼类等水生物有害,也是生态环保工作者所关心的。
APEO如NPEO的生物降解过程中,NPEO的EO链被打断,形成保留1-2个EO的NPEO1和NPEO2。这些代谢物进一步氧化为相应的羧酸,即NPEC1和NPEC2最终分解为NP(壬基酚)。代谢过程如图
NPEO的生物降解过程
APEO生物降解代谢物有几种,即:短氧乙烯链、羧酸及烷基酚。EO链短,水溶性差,NPEO随着降解的深入,其毒性逐步增加。对水生物而言,NPEO1、NPE02和NP的毒性都比NPEOn更大。NPE02和NPEO1对鱼、无脊柱动物、海藻和微生物的急性毒性范围为4 600—14 000ug/L。根据美国环境保护署(EPA)制定的标准,属中等或低毒性;NP的急性毒性范围为17-3000ug/L,属最高和很高毒性。由于APEO最终排放到河道中,它的代谢物也在河道中生成。美国化学制造业协会与美国环境保护署达成协议,采用实用的做法,在位于污水排放的下游河区进行取样,对NPEO及其代谢物的影响进行试验。由美国EPA提供的河流调查资料库中共有河流68000条,除去没有污水排放和不流动的河流和湖泊,还有54条,从中选出典型的30条河流取样”[8,9]。样品检测显示90%样品中的NP和NPEO1浓度≤0.3 ug/L(ppb),NPEO2浓度≤0.4ug/L,NP在河水中的最高值为0.64ug/L,在河流沉积物中的最高浓度为2 960,ug/L。最敏感的水生物在NP浓度为6.7-14.0 ug/L时会发生中毒,NP浓度为34 200ug/L时可以使寄居在河流沉积物中的有机体中毒。取样的30条河流中,NP、NPEO1和NPE02的分布形式有点相似。
由此得出结论,NPEO及其代谢物NPEO2、NPEO1和NP在河流中经河水稀释后,浓度低于水生物中毒极限,因此是安全的。正因为有此结论,不同于西欧,二十世纪九十年代,美国APEO仍然维持较高产量。但是这一结论不适用于包括纺织品的产品中是否可以含有APEO 。
3 APEO的环境激素问题
环境激素可以侵入人体,产生类似雌性激素的作用,是危害人体正常激素分泌的化学物质,它能导致精子数量减少,生殖器官出现异常,已成为包括人类在内的所有生物的天敌。通过大量研究证明,有一些化学物质会产生上述结果。美国环境保护署(EPA)在1997年提出了70种属环境激素的化学物质,其中有NP和OP。也有报道,NPEO1和NPEO2具有类似于NP的雌性激素效应 。
但是APEO由烷基酚(NP或OP)和环氧乙烷加成而得,反应分为两个阶段,第一阶段是烷基酚与等摩尔的环氧乙烷加成,直到烷基酚全部转化为加成物后,才开始第二阶段即环氧乙烷的聚合反应。因此,在APEO产物中几乎没有未反应的烷基酚存在。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考