水体中合成洗涤剂污染物

由于合成洗涤剂的普遍使用，所以经常引起部分水质污染，同时可能影响到饮用水和环境生物。

家庭用洗涤剂的常用配方如表 6－12 所示。按用途的不同，可分为“轻洗涤剂”与“重洗涤剂”，其配合成分有所不同。轻洗涤剂用于厨房及各种合成纤维的洗涤。重洗涤剂常配以多量的缩聚磷酸盐，以提高其洗涤能力。

表 6－12 家用粉状合成洗涤剂配方

从上列配方可见，合成洗涤剂引起水体污染的化学物质主要是表面活性剂和缩聚磷酸盐。后者在水体中经藻类等微生物催化后，很容易水解而转化为正磷酸盐，成为能引起水体富营养化的污染物。

用于配制合成洗涤剂的表面活性剂主要是阴离子型烷基苯磺酸钠，按分子中烷基是带支链的或是直链的，这类表面活性剂又可分为 ABS（烷基苯磺酸钠）和 LAS（直链烷基苯磺酸钠）两类。它们分别有多种异构体和链长有差别的多种化合物，下列结构式只是其中之一。

这类表面活性剂的生产始于 1940 年，由其组成的洗涤剂具有很强发泡和洗涤的能力（即使浓度低至 1mg/L 的合成洗涤剂溶液也能发泡）。过多发泡而且所产生的大量泡沫长久积蓄在下水道、河流、湖泊等处是这类合成洗涤剂引起环境水体污染的一个方面，由此会滋生有害细菌及阻碍氧气由大气向水体传输。合成洗涤剂配方中含有较多磷酸盐组分，具有很强的络合钙、镁离子的能力，所以免除了使用过程中会产生大量的盐泥之弊，但磷酸盐组分排入水体后会引起富营养化的问题，这是这类合成洗涤剂引起环境水体污染的另一个方面。

早先，合成洗涤剂中配用的是生物不易降解的 ABS，使发泡问题十分严重，后来将容易发生生物降解的直链烷基缩合在苯环上，改良成为直链烷基苯磺酸钠（LAS）。这种组分进入水体后，在有氧状态下，可经生物降解使支链碳数降到 5～6，发泡性即告消失，于是人们认为发泡污染问题已经解决。对于合成洗涤剂中助剂三聚磷酸盐引起的污染问题的解决，则采用代用品氮三乙酸、丁二酸、硅酸盐等以减少或完全不用磷酸盐，或在下水处理工厂进行充分脱磷后再排放到水体。不过最近人们发现，随着世界上许多地区人口向城市急剧集中和工业化程度的提高，生活污水、人畜的排泄物、工厂排放

的废水及土壤肥料等所引起的磷污染远比合成洗涤剂中磷的作用大。

关于 LAS 的生物降解，其分子首先受ω氧化，然后β氧化，断裂，脱硫。不过因直链的长短，苯基位置等不同，其降解速度也不同。至于苯基和磺酸钠基之间键的断裂机理，首先是生成邻苯二酚，在两个 OH 基的中间开环，生成二羧酸，然后变成β-酮己二酸，又进一步分解成醋酸盐和丁二酸盐。LAS 的生物降解速度虽不能与肥皂相比，但与同类物质 ABS 相比，还是相当快的。在 LAS 的生物降解过程中，既不产生有毒中间产物，也无蓄积的倾向。当分子通过降解变小（相应于水的表面张力系数复升到 0.05N/m 以上），就很难与鱼体中的鳃蛋白形成复合体，对鱼类的不良作用也就逐渐减弱。

经常与合成洗涤剂接触的皮肤会引起皮肤炎，后不久会诱发湿疹并发生继发性霉菌感染等。使用合成洗涤剂后的手感与肥皂的情况略有不同，而是产生一种涩感，这是由于 RSO3Na 系合成洗涤剂与手的皮肤蛋白形成了复合物所致。一般认为，家用合成洗涤剂在日常生活中，只要正确使用，是不会对人体有毒害作用的。

作为水样中阴离子洗涤剂的标准分析法使用的是次甲基蓝比色法。水中阴离子洗涤剂（主要是烷基苯磺酸钠，还有烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠）能与次甲基蓝反应，生成蓝色的盐或离子对化合物，这类能与次甲基蓝络合的物质称为次甲基蓝活性物质（MBAS）。所生成的络合物易溶于氯仿，用氯仿萃取后其色度与浓度成正比，可用分光光度计在波长 652nm 处测定氯仿层的吸光度，以定量水样中的洗涤剂含量。本法测得的次甲基蓝活性物质以 LAS 的浓度值（mg/L）来表示。方法的最低检测浓度为 0.05mg/L。