纺织品前处理剂的生态安全概况(下) Yd15612

白濛   中国纺织信息中心

作者简介：白濛，男．助理经济师．主要从事纺织工程相关工作。

  原载：纺织导报2012/12;63-64

 

(接上期)

  ③LAS的急性毒性

  正如生物降解性一样.直链烷基苯磺酸钠对于水生生物的毒性也已经被广泛而深入地研究，数据如表6所示。

表6  欧洲使用的典型直链烷基苯磺酸钠(C11.6)毒性数据

image001.gif

由上表可见LAS的EC50值比较高，远高于阀限值0.1Mg/L,故LAS的生物急性毒性比较小。上述数据表明LAS有较高的环境安全性，它是一种能够快速降解的表面活性剂,并且对水生生物的毒性很低(＜0.1mg/L)，不会在生物体内富集(BCF＜100)。

    但孙绍曾等人又发现.LAS对物化环境存在影响，一定浓度的LAS能改变土壤环境中的各种物理化学性质，如pH值.Eh和含水量等,对植物生长造成威胁,同时LAS的生物降解性与环境及其分子结构有很大关系，LAS分予中含有烷基链、苯环、磺酸盐3种分子基团，其磺酸盐在苯环上的取代位置以及苯环在烷基链上的取代位置的不同导致其降解率差别甚大，毒性随烷基疏水链的加长而提高，故LAS的疏水链平均碳数应引起足够的重视。鉴于上述原因LAS被视作环境中一类重要的有机污染物,LAS对低等生物、高等生物的幼年阶段的毒性作用仍比较强且具有极大的差异性。

    (2)烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)

   APEO主要产品包括辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)、壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)等，是目前使用量最大的一类表面活性剂。有关APEO的环境问题已经探讨了很多年，大多数欧洲国家都已对其禁用。

① 生物降解性

  根据1998年经济合作与发展组织(OECD)发表的生物降解性的新测试法Method 30l-B及301-F，对APEO进行，生物降解性测试，结果表明：APEO经有氧生物二级处理后，瑞上APEO的处理率为47％-99％，平均74％;意大利的

处理率为74％-98％;美国的处理率为92％-99％，平均97％。APEOI、APE02和APEO3的生物积累性很小，在生物体内很快降解。AP和APEO能吸附在矿物质和有机物质表面.从而使它们不能通过土壤转移到地表水、地下水中而造成危险。

②雌激素效应

表7 说明烷基酚(NP)及短链NPEO行弱的雌激素效应，而长链的NPEO不显著，EO值愈高，雌激素作用愈弱，故APEO的雌激素效应不强。

表7化合物对雌激素作用的相对程度

image002.gif

  ③生物毒性

    APEO的代谢中间体NP的高毒性引起了人们对AEO的环境可接受性讨论。表8是NP对一些水生物的急剧毒性数据。

表8数据说明NP对水生生物有较大的毒性。Carter G等人的进一步研究还表明NP能抑制种子发芽，使得植物生长缓慢，变白最后死亡。

表8   NP对水生物的急剧毒性LC50

image003.gif

注：S,静态；SS,半静态;F,流动状态

    综上所述，APEO有较好的生物降解性，其降解产物有一定的环境生态毒性，许不非常严重，但鉴于其在环境中有一+定的生物富集，具有一定生物毒性.且使用量大，建议禁用或限用。

2.2  前处理剂中常用螯合分散剂的生态安全性

    螫合分散剂在前处理剂中也被大量使用，早期的螫合剂多为二聚磷酸钠(STPP)，但由于其水体富营养化问题，因此人们采用氨基三乙酸钠(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)作为前处理剂中新的螯合剂。但是NTA投放市场不久，就被发现是一种致瘸物质。EDTA虽然螯合效果好，且无生物毒性，但新的研究发现EDTA也仔在环境问题。最新的螯合剂是乙二胺四亚甲基膦(EDTMP)等一类含有机磷的螯合剂,但有机磷类物质是否会导致水体富营养化,则有待更深入地研究。

2.2.1  STPP

    STPP进入下水逋后会很快转化为正磷酸盐。从磷酸盐本身来讲.它并没有毒性.而且还是植物、动物和人类都必需的营养物质。在正常情况下地表水中的磷酸盐浓度很低，以致成为限制生物生长的瓶颈，当过量磷酸盐释放到地表水时会引发藻类过量繁殖，这些藻类的生物降解会消耗大量氧气，在水流不畅的情况下，会造成底层水的含氧量下降，鱼类缺氧、中毒或死亡，水质恶化等现象。

2.2.2  EDTA

    EDTA是螯合剂中的代表性物质.能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物。有研究表明.常规的水和废水处理工艺对EDTA基本不具备去除效果。自然条件下，EDTA也很难被微生物降解，唯一的自然降解途径是EDTA的铁离子络合物能够被光解.但局限在阳光能直射的水面表层。欧洲河流中EDTA浓度为10～100µg/L，在所有人造化合物中浓度最高，这也说明EDTA的生物降解性极差。EDTA分千含有较高含量的氮元素(9.6％)，EDTA

和磷酸根竞争铁离子，导致磷元素从底泥中释放出来进入水体，故EDTA本身虽不具有水体富营养化，却能促进水体富营养化。

    此外，高浓度EDTA废水进入自然环境后有可能使原本固定吸附在土壤、污泥和岩石表面的有害重金属和放射性元素重新进入水体并自由转移。促使重金属重新转移是EDTA被限制使用的重要原因。

    因此，EDTA分产的难生物降解性是其环境风险的主要原因，必须限制其使用。其它一些强络合剂如NTA和二乙烯三胺五乙酸(DTPA)等与EDTA具有相似的性能，也应该被限用。

2.2.3  有机磷蟹合剂

    鉴于STPP导致的水体富营养化问题和EDTA的环境问题，这两种螯合剂都被限用。最新的螯合剂是EDTMP等一类新的含有机磷的螯合剂.通常的观点认为，这类物质因为含磷会导致水体的富营养化污染，但一些新的研究表明这种观点有待商榷。2008年，欧洲聚磷酸盐研究中心(CEEP) 提出：①磷酸盐和富营养化问题：磷酸盐的增加只会带来很小的影响；②磷酸盐是惟一可循环利用的助剂；③含磷洗

涤剂比无磷洗涤剂对环境的影响小。

    2005年.西班牙高级科学审查委员会(CSIC)试验了12种洗涤剂，结论是：含磷洗涤剂比无磷洗涤剂洗涤效果好；

环境负荷方面，综合考虑COD、溶解有机碳(DOC)和总悬浮物(TSS)的影响，含磷洗涤剂对环境影响小；无磷替代品中的化学药品会产生新的环境问题。

3  结语

    鉴于纺织印染助剂存在一定的环保问题，目前各国对纺织化学品使用过程中的安全性和生态性提出了更高的要求，陆续出台了一系列严格的法律、法规和标准。具有代表性和影响力的是欧盟的生态标签Eco-label标准和国际环保纺织协会Oeko-Standard100标准。因此研究纺织印染助剂包括前处理助剂的生态安全性有重要意义，对整个纺织产业链条中涉及化学品的各工艺环节作系统分析，对化学品毒性毒理进行系统分析、分类、分级、并开展高危化学物质替代品研究，是调整纺织工业化学助剂结构，保护人体健康及生态环境安全，建立绿色纺织工业体系的重要途径。

参考文献(略)