Med utviklingen av den kjemiske industrien og den utbredte bruken av kjemikalier, kommer et stort antall kjemiske syntetiske organiske forbindelser inn i miljøet gjennom ulike kanaler. Noen av disse forbindelsene kan raskt brytes ned av mikroorganismer i vann eller jord.
Men det er også mange forbindelser som har forskjellige kjemiske strukturer og egenskaper fra naturlig organisk materiale. For tiden er det ikke funnet noe mikrobielt system som effektivt kan dekomponere slike forbindelser. Som et resultat viser slike forbindelser egenskapene til å være vanskelige å brytes ned av mikroorganismer, noe som fører til at disse forbindelsene eksisterer og akkumuleres i miljøet i lang tid. Noen av dem er svært giftige og kan ha "tre-fare"-effekter, noe som utgjør en trussel mot menneskers helse.
-Aktivator-
Den grunnleggende komponenten i syntetisk vaskemiddel er overflateaktivt middel, og dets molekylære struktur er preget av asymmetri. Hele molekylet av overflateaktivt middel kan deles i to deler: den ene er en ikke-polar gruppe som er lipofil (lipofil), også kalt en hydrofob gruppe (C hydrofob gruppe) eller en lipofil gruppe: de to andre er hydrofile polare grupper, kalt hydrofile grupper (hydrofob gruppe).
Derfor har overflateaktive molekyler amfifile egenskaper. Husholdningskloakk og industrielt avløpsvann som bruker overflateaktive stoffer inneholder en stor mengde overflateaktive stoffer. For eksempel er den aktive ingrediensen i vaskepulver dodecylsulfonat, som er et typisk overflateaktivt middel. Dens hydrofile gruppe er -OS03 og dens hydrofobe gruppe er en hydrokarbonkjede som inneholder en benzenring.
Overflateaktive stoffer deles vanligvis inn i flere typer i henhold til den kjemiske strukturen til det overflateaktive molekylet. Siden den hydrofile gruppen til det overflateaktive stoffet vanligvis bare inneholder karbon og hydrogen, er forskjellen i lipofilisitet ikke særlig åpenbar. Imidlertid kan de hydrofile gruppene i forskjellige overflateaktive molekyler være svært forskjellige, så folk klassifiserer alltid typene overflateaktive stoffer i henhold til strukturen og egenskapene til de hydrofile gruppene i de overflateaktive molekylene.
I henhold til deres ionetype kan de deles inn i ioniske overflateaktive stoffer og ikke-ioniske overflateaktive stoffer, og ioniske overflateaktive stoffer kan deles inn i anioniske overflateaktive midler, kationiske overflateaktive midler, amfotere overflateaktive midler, etc. i henhold til typen overflateaktive ioner som genereres i vann. I tillegg er det noen spesielle overflateaktive stoffer.
De siste årene har vaskemiddelindustrien i mitt land utviklet seg raskt, og produksjonen har økt år for år. Det er to typer overflateaktive stoffer: 1, 2-aminobenzensulfonat, vanligvis kjent som hardt vaskemiddel (ABS for kort), inneholder fosfor og er lett å produsere mye skum, fordi basen har mange kjeder og har 4 karbon atomer, er det et vanskelig biologisk nedbrytbart organisk materiale.
Vanlig brukt før 1960-tallet: lineær 2-aminobenzensulfonat, ofte kjent som mykt vaskemiddel (LAS for kort), tilhører biologisk nedbrytbart organisk materiale, erstattet ABS, skum er sterkt redusert, men inneholder fortsatt fosfor. Fosfor er et av hovedelementene som forårsaker eutrofiering av vannforekomster.
Blant de overflateaktive stoffene som for tiden brukes mer i mitt land, utgjør anioniske overflateaktive stoffer (hovedsakelig lineær 2-aminobenzensulfonat LAS) 70 % av totalen, ikke-ioniske overflateaktive stoffer utgjør 20 % av totalen, og andre står for 10 %.
LAS er et vanskelig biologisk nedbrytbart stoff. Den utbredte bruken forårsaker uunngåelig forurensning av vannmiljøet. Det er oppført som en annenrangs forurensning i mitt lands miljøstandarder.
Overflateaktive stoffer (CLAS) i avløpsvann finnes i to former: dispergert tilstand og adsorpsjon på overflaten av kolloide partikler. Anioniske overflateaktive stoffer har som funksjon å hemme og drepe mikroorganismer, og hemmer også nedbrytningen av andre giftige stoffer. Samtidig vil skumming av overflateaktive stoffer i vann redusere reoksygeneringshastigheten og oksygeneringsgraden til vannet, noe som fører til at vannkvaliteten forringes. Hvis det slippes direkte ut i vannforekomsten uten behandling, vil det gi eutrofieringsproblemer i innsjøer, elver og andre vannforekomster: LAS kan emulgere andre forurensninger i vannforekomsten, øke konsentrasjonen av forurensninger, og øke toksisiteten til andre forurensninger, forårsake indirekte forurensning.
Syntetiske vaskemidler er ikke bare mye brukt i det daglige familielivet, men også i tekstilfiberindustrien, papirindustrien, lærindustrien og næringsmiddelindustrien.
-Mykner-
Siden Hyatt brukte stokkhjerne som mykner for cellulosenitrat i 1868, har myknere utviklet seg raskt. Den har størst produksjon og forbruk blant alle gummi- og plastbehandlingstilsetninger, og har flest varianter.
Produksjonen av myknere i mitt land startet på midten av-1950årene, men utviklingshastigheten var relativt langsom. Den har utviklet seg raskt siden 1990-tallet. Fra 2023 er det mer enn 300 store myknerprodusenter i alle provinser, autonome regioner og kommuner unntatt Tibet. Den årlige produksjonskapasiteten er estimert til å nå 2 millioner tonn, og det er dusinvis av store bedrifter med en årlig produksjonskapasitet på over 10,000 tonn.
For tiden pleier variantene av myknere å være komplette. Myknere kan deles inn i ftalater, andre benzoater, alifatiske dibasiske syreestere, fosfatestere, epoksyer, benzenpolysyreestere, petroleumseddik, klorparafin og polyestermyknere i henhold til deres kjemiske struktur.
Flammehemmende myknere inkluderer klorparafin, flytende parafin og fosfatmyknere, værbestandige og lysbestandige myknere inkluderer epoksysoyaolje, epoksybomullsfrøolje, epoksylinolje, epoksyenzym og andre epoksymyknere, forurensningsbestandige, myknere, forurensningsbestandige, myknere resistente myknere inkluderer polyestermyknere, ikke-giftige myknere inkluderer tributylbutylacetat, etc., kuldebestandige myknere inkluderer DOS DOA DOG ED3 osv. I tillegg er det isolasjonskvalitet, matkvalitet og farmasøytisk kvalitet DOP.
I dag er det 30 til 40 vanlig brukte myknere. Flere vanlige myknere er vist i figuren nedenfor.
Myknere er hovedsakelig eddiksyreforbindelser, som er hovedkomponentene i syntetisk plast. De er vanskelig biologisk nedbrytbare forbindelser og er også giftige forurensninger. Industrielt avløpsvann bringer eddiksyremyknere inn i det naturlige miljøet. Etter at de kommer inn i menneskekroppen gjennom næringskjeden, kan de forårsake giftig nefritt og ha hemmende og bedøvende effekter på sentralnervesystemet.
-Syntetisk plantevernmiddel-
For tiden er det mer enn 1,000 typer syntetiske plantevernmidler produsert og brukt i verden. Den globale produksjonen av kjemiske plantevernmidler (i form av aktive ingredienser) er omtrent 2 millioner tonn, hovedsakelig organisk klor, organofosfor og karbamat, blant annet herbicider er 800,000 tonn (40%), insektmidler er 700,{{7 }} tonn (35%), soppdrepende midler er 400,000 tonn (20%), og andre er ca. 100,000 tonn. Med den kontinuerlige økningen i miljøverninnsatsen i utviklede land, har produksjonen av plantevernmidler gradvis flyttet seg til utviklingsland, og mitt lands plantevernmiddelproduksjon har også fortsatt å øke, og den nåværende årlige produksjonen har nådd mer enn 200,000 tonn.
Organochlorine pesticider (OCP) er en klasse av giftige, vanskelig nedbrytbare organiske stoffer med stabile kjemiske egenskaper. De er vanligvis løselige i fett, lipider eller organiske løsemidler. Deres relative molekylmasse er generelt 300~400, inkludert de tidligste og mest brukte insektmidlene DDT og heksaklorbenzen (CHCH), samt lindan, DDT, klordan, heptaklor, aldrin, dieldrin, etc.
Selv om de kjemiske strukturene og toksisiteten til klororganiske plantevernmidler varierer, er deres fysiske og kjemiske egenskaper i utgangspunktet like, slik som lav flyktighet, stabile kjemiske egenskaper, vanskelig å dekomponere og lang restperiode.
DDT, aldrin, klordan, dieldrin, endrin, mirex og toksafen er inkludert på listen over persistente organiske miljøgifter i Stockholm-konvensjonen. HCH er en av de 129 prioriterte kontrollerte forurensningene identifisert av US PA.
Klororganiske plantevernmidler har lav løselighet i vann og vil bli adsorbert av jordpartikler etter å ha kommet ut i miljøet, og oppbevaringsperioden kan være så lang som flere år. Dessuten har vannlevende organismer i miljøet en sterk evne til å berike klororganiske plantevernmidler. Etter å ha kommet inn i menneskekroppen gjennom næringskjeden, kan klororganiske plantevernmidler samle seg i vev som lever, nyre og hjerte.
Fordi klororganiske plantevernmidler er ekstremt giftige og vanskelige å bryte ned, vil de fortsette å samle seg i naturen og forårsake sekundær forurensning. Derfor har landet mitt forbudt deres produksjon og bruk siden 1970-tallet.
Organofosfor-sprøytemidlene som vanligvis brukes nå, ble utviklet for å erstatte klororganiske plantevernmidler. Organofosfor plantevernmidler utgjør mer enn 80 % av den totale mengden plantevernmidler, inkludert triklorfon, dimetoat, diklorvos, metylparation, malation og paration, etc., med en relativ molekylmasse på 275~375, som er en vanskelig biologisk nedbrytbar organisk materiale.
Den logaritmiske verdien av løseligheten av organofosfor-sprøytemidler i vann er 1~2mg/L. Denne typen forbindelser er lettere å bryte ned enn klororganiske plantevernmidler, så dens retensjonstid i miljøet er kortere. På grunn av dens gode vannløselighet er sedimentadsorpsjonen og bioakkumuleringsprosessen mindre betydningsfulle, men det er et svært giftig stoff, og dets toksisitetsmekanisme er å hemme organismers kolinesteraseenzymet.
-Syntetisk fargestoff-
Fargestoffer refererer til organiske stoffer som kan farge fibre og andre materialer, og deles inn i to kategorier: naturlige og syntetiske.
Naturlige fargestoffer er delt inn i plantefarger, som alizarin, etc.: animalske fargestoffer, som tricholoma. Syntetiske fargestoffer, også kjent som kunstige fargestoffer, er hovedsakelig destillert fra kulltjære (eller bearbeidet av petroleum) og behandlet ved kjemisk prosessering, vanligvis kjent som "kulltjærefargestoffer". Fordi syntetiske fargestoffer hovedsakelig ble laget av fenyllemmer som råmateriale i de tidlige utviklingsstadiene, kalles de noen ganger "anilinfargestoffer".
Sammenlignet med naturlige fargestoffer har syntetiske fargestoffer fordelene med lyse farger, vaskbarhet og holdbarhet. For det fjerde kan de masseproduseres. De er mye brukt i industrier som tekstiler, trykking og farging, papirproduksjon, medisin og mat.
Fargestoffer er delt inn i azofargestoffer, direkte fargestoffer, disperse fargestoffer og svovelfarger i henhold til deres kjemiske strukturer. Blant dem er azofargestoffer de mest brukte når det gjelder variasjon eller mengde. Strukturen til azofargestoffmolekyler inneholder benzenringer og "-N=N-"-bindinger, og molekylstrukturen er relativt stabil. Avløpsvannet som slippes ut fra produksjonsprosessen av azofargestoffer har høy organisk materialekonsentrasjon og kromatisitet, og det er vanskelig å bryte ned naturlig etter å ha blitt sluppet ut i miljøet. Ofte fører en fargefabrikk til at grunnvannet i en elv eller to landsbyer blir forurenset, og det har en "årsakende" effekt. Det er ikke lett å bryte ned selv om det forblir i miljøet i lang tid, noe som er ekstremt skadelig for menneskers helse.
For tiden er fargestoffene som brukes i land rundt om i verden hovedsakelig syntetiske fargestoffer, med en estimert årlig produksjon på rundt 800,000 tonn, og variasjonen og mengden av fargestoffer vokser fortsatt. Fargestoffindustrien er en viktig finkjemisk industri. Mange industrier bruker ulike fargestoffer, som tekstiler, trykking og farging, papirfremstilling, næringsmiddelindustri, etc., som slipper ut store mengder avløpsvann som inneholder ulike syntetiske fargestoffer til miljøet.
De viktigste egenskapene til syntetiske fargestoffer er kompleks sammensetning, høy konsentrasjon, høy kromatisitet, vanskelig å bryte ned og dårlig biologisk nedbrytbarhet. Hvis det slippes ut direkte, vil det føre til alvorlig forurensning til de omkringliggende vannforekomstene. Et betydelig antall syntetiske fargestoffer er vanskelige å biologisk nedbryte, og noen har vist seg å være giftige for mennesker. Ved høye konsentrasjoner har nesten alle fargestoffer en hemmende effekt på organismer, og kationiske fargestoffer har også en hemmende effekt på mikroorganismer ved lave konsentrasjoner.