Изучение некоторых физико-химических превращений различных ПАВ в водной среде

Экология/1.Состояние биосферы и его влияние на здоровье человека.

Сароян А. М., Мартирян А. И., Пирумян Г.П.

Центр экологической безопасности ЕГУ, Армения

Изучение некоторых физико-химических превращений различных ПАВ в водной среде

Одним из основных источников загрязнения водной среды являются бытовые и промышленные сточные воды.

СПАВ относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды, из-за чего изменяется кислородный и температурный режим водоемов и усиливается действие токсичных веществ на живые организмы [1].  Они входят в состав не только синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности, но и различных средств косметики, гигены и бытя.

Важными характеситиками природных вод являются способность водоемов к самоочищению и установлению в них так называемого биологического равновесия. Оно обеспечивается совокупной деятельностью физических и физико-химических процессов [2].

В наших экспериментах взяли следующие анионные (1 и 5), амфотерные (4) и неоиногенные (2 и 3) ПАВы:

                                                                                             Таблица 1

Название ПАВ		степень чистоты,%	Старна-производитель
1.	Лаурилэтоксисульфат натрия (ЛЭСН)	95	Китай
2.	Диэтаноламид жирных кислот (КДЭА)	90	Тайвань
3.	Моноэтаноламид жирных кислот (МДЭА)	95	Тайвань
4.	Кокамидопропилдиметилбетаин (КПБ)	45	Тайвань
5.	Na-a-олефинсульфонат (НАОС)	97	Тайвань

ПАВ не подвергались предварительной очистки.

ЛЭСН является амфифильным веществом (растворяется и в воде, и в жирах), применяется при производстве большинства моющих средств, шампуней, зубных паст и косметики для образования пены и т.д. №1-4 ПАВ имеют широкое применение в Республике Армения. НАОС пока не имеет такого широкого применение в РА.

Исследовали сорбционные характеристики, щелочной гидролиз, а также прямой фотолиз ПАВ.

Для большого числа органических загрязняющих веществ существенны процессы сорбции взвешенными частицами, донными отложениями и биотой.

Экспериментальным путем полученные данные для коэффициентов распределения ПАВ в модельной системе н-октанол/вода.

Принято связывать растворимость в воде или коэффициенты сорбции с почвой с коэффициентом распределения вещества в системе н-октанол/вода [3]. Значения Kp приведены в таблице 2.

Таблица 2

Исследованные вещества	Коэффицент бионакопления (распределения), Kp
1. Лаурилэтоксисульфат натрия	0,67
2. Диэтаноламид жирных кислот	0,942
3. Моноэтаноламид жирных кислот	0,545
4.Кокамидопропилдиметилбетаин	0,5
5. Na-a-олефинсульфонат	0,62

Исследовали также гидролиз ПАВ в щелочной среде при различных температурах. Многие исследователи сходятся в мнении, что устойчивость соединений к микробиологическому гидролизу связана с их устойчивостью к щелочному гидролизу [3].

Рассчитаны константы скорости щелочного гидролиза при (pH=12) и время полупревращения соединений при 20^oC (таблица 3).

Таблица3

Исследованные вещества	Константы скороти щелочного гидролиза pH=12 , моль/л ^.день	Времья полураспада t_1/2, день
1. Лаурилэтоксисульфат натрия	0.114	6
2. Диэтаноламид жирных кислот	0.07	9.9
3. Моноэтаноламид жирных кислот	0.076	9.1
4. Кокамидопропилдиметилбетаин	0.111	6.2
5. Na-a-олефинсульфонат	0.0875	11

Из полученных данных видно, что наиболее разложению подвержены ЛЭСН и КАПБ, а менее - НАОС.

На процесс трансформации веществ в природных водах оказывают фотохимические превращения. Прямой фотолиз веществ изучали под воздействием солнечного света, и с использованием фильтрованного света ртутной лампы (фильтры БС-3, l=313). Проведенные исследования показывают, что изучаемые соединения не подвергаются прямому фотолизу начиная с 313нм и более.

Литература

1. К.Р. Ланге. Поверхностно-активные вещества. Синтез, свойства, анализ, применение., Профессия, Санкт-Петербург 2007 г., с. 240.

2. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс, 2001г., с.334.

3. Дж. Л. Бокман, С. В. Кариков, Д. Ф. Пэрис и др. Прогресс в описании процессов, определяющих уровень концентрации пестицидов в водных системах. Прогнозирование поведения пестицидов в окружающей среде. Труды советско-американского симпозиума. Ленинград гидрометеоиздат 1984, с.169-177.