表面活性剂与环境表面活性剂的生物降解.pptxVIP

考试考核平时成绩：考勤+课堂表现 线上考核、互动、评价：50%期末考试：50%表面活性剂与环境表面活性剂的毒性与环境危害 *表面活性剂的生物降解 *绿色表面活性剂 * 【学习指南】内容提要： 表面活性剂的生物降解定义。各类表面活性剂的生物降解概述。表面活性剂的生物降解过程。表面活性剂的生物降解方式与研究。表面活性剂的生物降解表面活性剂对环境的影响——表面活性剂的环境危害、生物降解重点：表面活性剂的生物降解表面活性剂的生物降解概念与定义 表面活性剂的生物降解是指表面活性剂在环境因素作用下结构发生变化，从对环境有害的表面活性剂分子逐步转化为对环境无害的小分子（如CO2、NH3、H2O等）从而引起化学和物理性质发生变化。表面活性剂的生物降解 多数阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂能降解;阳离子型表面活性剂基本不能降解。阴离子表面活性剂降解顺序：直链＞带支链直链＞烷基中端基为三甲基取代者＞芳烃;直链烷基苯磺酸钠中，C5~C12烷基的降解速度快，因此洗涤剂商品中以直链十二烷基苯磺酸钠为主。 在阴离子型表面活性剂中，带支链结构的多数生物降解性差。 非离子型表面活性剂：直链比支链容易降解，支链越多，越难降解；芳基比脂肪烷基难降解；烷基糖苷类表面活性剂是生物降解性最好的非离子表面活性剂。表面活性剂的生物降解 阳离子表面活性剂：烷基三甲基氯化铵和烷基苄基二甲基氯化铵易降解，二烷基二甲基氯化铵、烷基吡啶氯化物难降解。 两性表面活性剂：氨基酸、卵磷脂、合成型的咪唑啉、甜菜碱类等，生物降解性都很高。 两性离子型表面活性剂因本身毒性小，因而考虑生物降解性较少，然而一些合成的两性离子型表面活性剂生物降解性很好，如咪唑啉两性离子表面活性剂水溶液在12h内生物降解率大于90％。有些两性离子型表面活性剂如卵磷脂类，本身是一种天然产物，不仅无毒，生物降解性极高，而且还是一种营养剂。表面活性剂的生物降解生物降解过程初级降解（母体分子结构消失，特性发生改变）初级生物降解是指在微生物作用下表面活性剂特性消失所需要的最低程度的生物降解作用。 某些特征官能团发生氧化作用而丧失表面活性；如丧失润湿、分散、乳化、消泡等特性。表面活性剂的生物降解生物降解过程次级降解（降解产生的任何产物不再导致污染） 次级降解是指降解得到的产物不再污染环境的生物降解作用，即产物被释放到空气、土壤、水源等环境中，不会影响污水处理、不毒害水中生物。表面活性剂的生物降解生物降解过程 最终降解（完全转化为CO2和H2O等无机物和代谢物）完全转化为CO2、H2O、NH3等无机物或与微生物正常代谢过程相关的产物，成为无害的最终产物。 一般来说，脂肪基比芳香基、直链比支链易降解，极性基团中的羧基、磺酸基、硫酸基和乙氧基易降解。直链烷基化合物、烷基醇聚氧乙烯类化合物、烷基多苷类以及生物表面活性剂易降解表面活性剂的生物降解降解方式ω -氧化：末端甲基被氧化成相应的脂肪醇和脂肪酸(ou)(mi)(ga) β-氧化：羧基被辅酶A酯化生成脂肪酸辅酶A酯，不断释放乙酰基辅酶A和比初始物少两个C原子的脂肪酸辅酶A酯。芳环氧化：芳香族化合物被氧化表面活性剂的生物降解表面活性剂的生物降解研究表面活性剂降解积极意义：能加大环境中碳氢化合物的吸收速度，附带协同降解其他污染物。消极意义：大量消耗矿物质和氧气；毒害降解菌，延缓生物降解速率；代谢中间产物可能具有更大的毒性；延迟其他有机污染物的降解表面活性剂的生物降解表面活性剂的浓度时影响毒性的关键因素浓度较低，对环境是有利的浓度较高，对环境毒性显著增强一般来说，直链越短其毒性就越大表面活性剂的生物降解生物降解的影响因素 微生物活性：与微生物种类、表面活性剂及其他有机污染物的浓度、温度、pH等有关。高浓度的表面活性剂会降低微生物活性，在降解前需用臭氧进行预处理。一般来说，常温、pH近中性条件下微生物活性高。 含氧量：生物降解属于氧化还原反应，分为需氧降解和厌氧降解两类。一般而言，脂肪酸盐、a-烯基磺酸盐、对烷基苯基聚氧乙烯醚等在需氧和厌氧条件下都能降解阳离子表面活性剂仅在需氧条件下降解。表面活性剂的生物降解生物降解的影响因素地表深度：微生物在不同土壤中的浓度和活性随着空间的分布而不同化学结构：具有一定的水溶性，具有较强亲脂性的两性分子在生物体内以油脂区的形式累积，降解速度缓慢，降解过程所产生的中间产物因水溶性有限，亲脂性较强，以非常缓慢的速度分解。 具有能通过酶催化而容易断裂的化学键,大部分化学键在自然界中最终都能断裂，关键是必须要有足够高的降解速 ——引入弱键.如引入酯键、醚键、酰胺键等,降解速度较低，表面活性剂与代谢产物极易对环境产物危害风险.表面活性剂的生物降解表面活性剂分子中非极性部分的支化度。支化度太高，生物降解速度会显著降低支化烷基苯磺酸作为家用清洗剂大量使用，但是在环境