Keemiatööstuse arengu ja kemikaalide laialdase kasutamisega satub erinevate kanalite kaudu keskkonda suur hulk keemilisi sünteetilisi orgaanilisi ühendeid. Mõnda neist ühenditest võivad vees või pinnases olevad mikroorganismid kiiresti lagundada.
Siiski on ka palju ühendeid, millel on looduslikust orgaanilisest ainest erinev keemiline struktuur ja omadused. Praegu ei ole leitud ühtegi mikroobset süsteemi, mis suudaks selliseid ühendeid tõhusalt lagundada. Selle tulemusena on sellistel ühenditel mikroorganismide poolt raskesti lagunevad omadused, mistõttu need ühendid eksisteerivad ja akumuleeruvad keskkonnas pikka aega. Mõned neist on väga mürgised ja neil võib olla "kolme ohu" mõju, mis ohustab inimeste tervist.
-aktivaator-
Sünteetilise pesuvahendi põhikomponendiks on pindaktiivne aine ja selle molekulaarstruktuuri iseloomustab asümmeetria. Kogu pindaktiivse aine molekuli võib jagada kaheks osaks: üks on mittepolaarne rühm, mis on lipofiilne (lipofiilne), mida nimetatakse ka hüdrofoobseks rühmaks (C-hüdrofoobne rühm) või lipofiilseks rühmaks: ülejäänud kaks on hüdrofiilsed polaarsed rühmad, nn. hüdrofiilsed rühmad (hüdrofoobne rühm).
Seetõttu on pindaktiivse aine molekulidel amfifiilsed omadused. Pindaktiivseid aineid kasutav olmereovesi ja tööstuslik reovesi sisaldavad suures koguses pindaktiivseid aineid. Näiteks pesupulbri toimeaineks on dodetsüülsulfonaat, mis on tüüpiline pindaktiivne aine. Selle hüdrofiilne rühm on -OS03 ja hüdrofoobne rühm on süsivesinikahel, mis sisaldab benseenitsüklit.
Pindaktiivsed ained jagunevad tavaliselt mitmeks tüübiks vastavalt pindaktiivse aine molekuli keemilisele struktuurile. Kuna pindaktiivse aine hüdrofiilne rühm sisaldab tavaliselt ainult süsinikku ja vesinikku, ei ole lipofiilsuse erinevus eriti ilmne. Erinevate pindaktiivsete ainete molekulide hüdrofiilsed rühmad võivad aga olla väga erinevad, mistõttu inimesed klassifitseerivad pindaktiivsete ainete tüübid alati vastavalt pindaktiivse aine molekulide hüdrofiilsete rühmade struktuurile ja omadustele.
Vastavalt ioonitüübile saab need jagada ioonseteks ja mitteioonseteks pindaktiivseteks aineteks ning ioonsed pindaktiivsed ained anioonseteks, katioonseteks, amfoteerseteks pindaktiivseteks aineteks jne vastavalt vees tekkivate pindaktiivsete ainete ioonide tüübile. Lisaks on mõned spetsiaalsed pindaktiivsed ained.
Viimastel aastatel on minu riigi pesuainetööstus kiiresti arenenud ja selle toodang on aasta-aastalt kasvanud. Pindaktiivseid aineid on kahte tüüpi: 1, 2-aminobenseensulfonaat, üldtuntud kui kõva pesuaine (lühidalt ABS), sisaldab fosforit ja sellest on lihtne tekitada palju vahtu, kuna selle alusel on palju ahelaid ja 4 süsinikuaatomit. aatomitest, on see raskesti biolagunev orgaaniline aine.
Tavaliselt kasutusel enne 1960. aastaid: lineaarne 2-aminobenseensulfonaat, üldtuntud pehme pesuainena (lühendatult LAS), kuulub biolagunevate orgaaniliste ainete hulka, asendati ABS-ga, vaht on oluliselt vähenenud, kuid sisaldab siiski fosforit. Fosfor on üks peamisi veekogude eutrofeerumist põhjustavaid elemente.
Nendest pindaktiivsetest ainetest, mida minu riigis praegu rohkem kasutatakse, moodustavad anioonsed pindaktiivsed ained (peamiselt lineaarne 2-aminobenseensulfonaat LAS) 70% koguarvust, mitteioonsed pindaktiivsed ained moodustavad koguarvust 20% ja teised 10%.
LAS on raskesti biolagunev aine. Selle laialdane kasutamine põhjustab paratamatult veekeskkonna reostust. See on minu riigi keskkonnastandardites loetletud teise klassi saasteainena.
Pindaktiivsed ained (CLAS) reovees esinevad kahel kujul: hajutatud olekus ja adsorptsioon kolloidosakeste pinnal. Anioonsete pindaktiivsete ainete funktsioon on mikroorganismide pärssimine ja tapmine, samuti pärsib teiste mürgiste ainete lagunemist. Samal ajal vähendab pindaktiivsete ainete vahutamine vees vee reoksüdeerimise kiirust ja hapnikusisalduse taset, mis põhjustab vee kvaliteedi halvenemist. Kui see suunatakse ilma töötlemata otse veekogusse, põhjustab see järvedes, jõgedes ja muudes veekogudes eutrofeerumisprobleeme: LAS võib emulgeerida veekogus teisi saasteaineid, suurendada saasteainete kontsentratsiooni ja suurendada teiste saasteainete toksilisust, põhjustades kaudset reostust.
Sünteetilisi pesuaineid ei kasutata laialdaselt mitte ainult igapäevases pereelus, vaid ka tekstiilikiutööstuses, paberitööstuses, nahatööstuses ja toiduainetööstuses.
- plastifikaator-
Alates 1868. aastast, kui Hyatt kasutas tselluloosnitraadi plastifikaatorina pulgaaju, on plastifikaatorid kiiresti arenenud. Sellel on suurim toodang ja tarbimine kõigi kummi- ja plastitöötlemislisandite hulgas ning sellel on kõige rohkem sorte.
Plastifikaatorite tootmine minu riigis algas{0}}s keskpaigas, kuid arenduskiirus oli suhteliselt aeglane. Alates 1990. aastatest on see kiiresti arenenud. 2023. aasta seisuga on kõigis provintsides, autonoomsetes piirkondades ja omavalitsustes, välja arvatud Tiibetis, üle 300 suurema plastifikaatoritootja. Aastane tootmisvõimsus ulatub hinnanguliselt 2 miljoni tonnini ja seal on kümneid suuri ettevõtteid, mille aastane tootmisvõimsus on üle 10,000 tonni.
Praegu kipuvad plastifikaatorite sordid olema täielikud. Plastifikaatorid võib nende keemilise struktuuri järgi jagada ftalaatideks, muudeks bensoaatideks, alifaatsete kahealuselise happe estriteks, fosfaatestriteks, epoksiidideks, benseeni polühappe estriteks, naftaäädikaks, klooritud parafiiniks ja polüesterplastifikaatoriteks.
Leegiaeglustavate plastifikaatorite hulka kuuluvad klooritud parafiin, veeldatud parafiin ja fosfaat plastifikaatorid, ilmastiku- ja valguskindlad plastifikaatorid epoksü sojaõli, epoksüpuuvillaseemneõli, epoksü linaseemneõli, epoksüensüüm ja muud epoksüplastifikaatorid, saastekindlad ekstraheerivad plastifikaatorid BBP vastupidavate plastifikaatorite hulka kuuluvad polüesterplastifikaatorid, mittetoksilised plastifikaatorid sisaldab tributüülbutüülatsetaati jne, külmakindlate plastifikaatorite hulka kuuluvad DOS DOA DOG ED3 jne. Lisaks on olemas isolatsiooniklassi, toidukvaliteediga ja farmaatsiakvaliteediga DOP.
Tänapäeval kasutatakse tavaliselt 30–40 plastifikaatorit. Alloleval joonisel on näidatud mitu levinud plastifikaatorit.
Plastifikaatorid on peamiselt äädikhappeühendid, mis on sünteetiliste plastide põhikomponendid. Need on raskesti biolagunevad ühendid ja on ka mürgised saasteained. Tööstuslik reovesi toob looduskeskkonda äädikhappe plastifikaatorid. Pärast toiduahela kaudu inimkehasse sattumist võivad nad põhjustada toksilist nefriiti ning neil on kesknärvisüsteemile pärssiv ja anesteetiline toime.
- sünteetiline pestitsiid
Praegu toodetakse ja kasutatakse maailmas rohkem kui 1,000 tüüpi sünteetilisi pestitsiide. Keemiliste pestitsiidide ülemaailmne toodang (toimeainete osas) on umbes 2 miljonit tonni, peamiselt kloororgaaniline, fosfororgaaniline ja karbamaat, millest herbitsiidid on 800,000 tonni (40%), insektitsiidid on 700,{{7 }} tonni (35%), fungitsiide on 400, 000 tonni (20%) ja muud on umbes 100,{13}} tonni. Keskkonnakaitsealaste jõupingutuste pideva suurenemisega arenenud riikides on pestitsiidide tootmine järk-järgult nihkunud arengumaadesse ning ka minu riigi pestitsiidide tootmine on jätkuvalt kasvanud ning praegune aastane toodang on jõudnud üle 200,000 tonni.
Kloororgaanilised pestitsiidid (OCP) on toksiliste, raskesti lagunevate orgaaniliste ainete klass, millel on stabiilsed keemilised omadused. Tavaliselt lahustuvad need rasvades, lipiidides või orgaanilistes lahustites. Nende suhteline molekulmass on üldiselt 300–400, sealhulgas kõige varasemad ja enim kasutatud insektitsiidid DDT ja heksaklorobenseen (CHCH), samuti lindaan, DDT, klordaan, heptakloor, aldriin, dieldriin jne.
Kuigi kloororgaaniliste pestitsiidide keemilised struktuurid ja toksilisus on erinevad, on nende füüsikalised ja keemilised omadused põhimõtteliselt sarnased, nagu madal lenduvus, stabiilsed keemilised omadused, raskesti lagunev ja pikk jääkperiood.
DDT, aldriin, klordaan, dieldriin, endriin, mireks ja toksafeen on kantud Stockholmi konventsiooni püsivate orgaaniliste saasteainete loetellu. HCH on üks 129 prioriteetsest kontrollitud saasteainest, mille on tuvastanud USA PA.
Kloororgaanilised pestitsiidid lahustuvad vees halvasti ja pinnaseosakesed adsorbeerivad need pärast keskkonda sattumist ning säilivusaeg võib olla mitu aastat. Veelgi enam, keskkonnas leiduvatel veeorganismidel on tugev võime rikastada kloororgaanilisi pestitsiide. Pärast toiduahela kaudu inimkehasse sattumist võivad kloororgaanilised pestitsiidid koguneda sellistesse kudedesse nagu maks, neerud ja süda.
Kuna kloororgaanilised pestitsiidid on äärmiselt mürgised ja raskesti lagunevad, kuhjuvad need jätkuvalt looduses ja põhjustavad sekundaarset reostust. Seetõttu on minu riigis nende tootmine ja kasutamine alates 1970. aastatest keelatud.
Praegu tavaliselt kasutatavad fosfororgaanilised pestitsiidid töötati välja kloororgaaniliste pestitsiidide asendamiseks. Fosfororgaanilised pestitsiidid moodustavad rohkem kui 80% pestitsiidide koguhulgast, sealhulgas triklorofoon, dimetoaat, diklorofoss, metüülparatioon, malatioon ja paratioon jne suhtelise molekulmassiga 275–375, mis on raskesti biolagunev aine. orgaaniline aine.
Fosfororgaaniliste pestitsiidide vees lahustuvuse logaritmiline väärtus on 1–2 mg/l. Seda tüüpi ühendid on kergemini lagunevad kui kloororgaanilised pestitsiidid, seega on selle säilivusaeg keskkonnas lühem. Tänu heale vees lahustuvusele on selle setete adsorptsiooni ja bioakumulatsiooni protsess vähem oluline, kuid tegemist on väga mürgise ainega ja selle toksilisuse mehhanismiks on organismide koliinesteraasi ensüümi pärssimine.
- sünteetiline värv-
Värvained viitavad orgaanilistele ainetele, mis võivad värvida kiude ja muid materjale, ning need jagunevad kahte kategooriasse: looduslikud ja sünteetilised.
Looduslikud värvained jagunevad taimseteks, nt alisariin jne: loomseteks, nt trikholoomideks. Sünteetilisi värvaineid, mida tuntakse ka kunstlike värvainetena, destilleeritakse peamiselt kivisöetõrvast (või töödeldakse naftaga) ja töödeldakse keemilise töötlemise teel, mida tavaliselt tuntakse kivisöetõrva värvidena. Kuna sünteetilisi värvaineid valmistati algfaasis toorainena peamiselt fenüüljäsemetest, nimetatakse neid mõnikord "aniliinvärvideks".
Võrreldes looduslike värvainetega on sünteetilistel värvainetel erksad värvid, pestavus ja vastupidavus. Neljandaks saab neid masstootma hakata. Neid kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu tekstiil, trükkimine ja värvimine, paberi tootmine, meditsiin ja toiduainetööstus.
Värvained jagunevad keemilise struktuuri järgi asovärvideks, otsevärvideks, dispergvärvideks ja väävelvärvideks. Nende hulgas on asovärve sordi või koguse poolest enim kasutatud. Asovärvi molekulide struktuur sisaldab benseeniringe ja "-N=N-" sidemeid ning molekulaarstruktuur on suhteliselt stabiilne. Asovärvide tootmisprotsessist väljutaval reoveel on kõrge orgaanilise aine kontsentratsioon ja värvus ning see on pärast keskkonda viimist raskesti lagunev. Sageli põhjustab värvivabrik jõe või kahe küla põhjavee saastumist ja sellel on "põhjustav" mõju. Seda ei ole lihtne laguneda isegi siis, kui see jääb keskkonda pikaks ajaks, mis on inimese tervisele äärmiselt kahjulik.
Praegu kasutatakse maailma riikides peamiselt sünteetilisi värvaineid, mille aastane toodang on hinnanguliselt umbes 800000 tonni, ning värvainete valik ja kogus aina kasvavad. Värvitööstus on oluline peenkeemiatööstus. Paljudes tööstusharudes kasutatakse erinevaid värvaineid, nagu tekstiil, trükkimine ja värvimine, paberitööstus, toiduainetööstus jne, mis juhib keskkonda suures koguses erinevaid sünteetilisi värvaineid sisaldavat reovett.
Sünteetiliste värvainete peamised omadused on keeruline koostis, kõrge kontsentratsioon, kõrge värvilisus, raskesti lagunev ja halb biolagunevus. Otseheitmisel põhjustab see tõsist reostust ümbritsevatele veekogudele. Märkimisväärset hulka sünteetilisi värvaineid on raske biolagundada ja mõned neist on osutunud inimestele mürgiseks. Kõrgete kontsentratsioonide korral on peaaegu kõigil värvainetel organisme pärssiv toime, katioonvärvidel on ka madalate kontsentratsioonide korral mikroorganisme pärssiv toime.