Dengan berkembangnya industri kimia dan meluasnya penggunaan bahan kimia, sejumlah besar senyawa kimia sintetik organik masuk ke lingkungan melalui berbagai saluran. Beberapa senyawa tersebut dapat dengan cepat terdegradasi oleh mikroorganisme di dalam air atau tanah.
Namun banyak juga senyawa yang memiliki struktur dan sifat kimia berbeda dari bahan organik alami. Saat ini, belum ditemukan sistem mikroba yang dapat menguraikan senyawa tersebut secara efektif. Akibatnya senyawa-senyawa tersebut menunjukkan sifat sulit terdegradasi oleh mikroorganisme sehingga menyebabkan senyawa-senyawa tersebut bertahan lama dan terakumulasi di lingkungan. Beberapa di antaranya sangat beracun dan mungkin memiliki efek "tiga bahaya", sehingga mengancam kesehatan manusia.
-Penggerak-
Komponen dasar deterjen sintetik adalah surfaktan, dan struktur molekulnya bercirikan asimetri. Seluruh molekul surfaktan dapat dibagi menjadi dua bagian: satu adalah gugus non-polar yang bersifat lipofilik (lipofilik), disebut juga gugus hidrofobik (gugus hidrofobik C) atau gugus lipofilik: dua lainnya merupakan gugus polar hidrofilik, disebut gugus hidrofilik (gugus hidrofobik).
Oleh karena itu, molekul surfaktan memiliki sifat amfifilik. Limbah domestik dan air limbah industri yang menggunakan surfaktan mengandung sejumlah besar surfaktan. Misalnya bahan aktif bubuk pencuci adalah dodesil sulfonat yang merupakan surfaktan khas. Gugus hidrofiliknya adalah -OS03 dan gugus hidrofobiknya adalah rantai hidrokarbon yang mengandung cincin benzena.
Surfaktan biasanya dibagi menjadi beberapa jenis sesuai dengan struktur kimia molekul surfaktannya. Karena gugus hidrofilik surfaktan biasanya hanya mengandung karbon dan hidrogen, perbedaan lipofilisitasnya tidak terlalu jelas. Namun gugus hidrofilik pada berbagai molekul surfaktan bisa sangat berbeda, sehingga orang selalu mengklasifikasikan jenis surfaktan menurut struktur dan sifat gugus hidrofilik pada molekul surfaktan tersebut.
Menurut jenis ionnya, mereka dapat dibagi menjadi surfaktan ionik dan surfaktan non-ionik, dan surfaktan ionik dapat dibagi menjadi surfaktan anionik, surfaktan kationik, surfaktan amfoter, dll sesuai dengan jenis ion surfaktan yang dihasilkan dalam air. Selain itu, ada beberapa surfaktan khusus.
Dalam beberapa tahun terakhir, industri deterjen di negara saya berkembang pesat, dan produksinya meningkat dari tahun ke tahun. Ada dua jenis surfaktan: 1, 2-aminobenzene sulfonate, yang biasa disebut deterjen keras (disingkat ABS), mengandung fosfor dan mudah menghasilkan banyak busa, karena basanya banyak rantai dan memiliki 4 karbon atom, itu adalah bahan organik yang sulit terurai secara hayati.
Biasa digunakan sebelum tahun 1960-an: 2-aminobenzena sulfonat linier, umumnya dikenal sebagai deterjen lembut (disingkat LAS), termasuk bahan organik yang dapat terbiodegradasi, menggantikan ABS, busa sangat berkurang, tetapi masih mengandung fosfor. Fosfor merupakan salah satu unsur utama penyebab eutrofikasi badan air.
Di antara surfaktan yang saat ini lebih banyak digunakan di negara saya, surfaktan anionik (terutama 2-aminobenzene sulfonate LAS linier) menyumbang 70% dari total, surfaktan non-ionik menyumbang 20% dari total, dan lainnya menyumbang 20% dari total. 10%.
LAS adalah zat yang sulit terurai secara hayati. Penggunaannya secara luas pasti menyebabkan pencemaran terhadap lingkungan perairan. Ini terdaftar sebagai polutan kelas dua dalam standar lingkungan negara saya.
Surfaktan (CLAS) dalam air limbah ada dalam dua bentuk: keadaan terdispersi dan adsorpsi pada permukaan partikel koloid. Surfaktan anionik mempunyai fungsi menghambat dan membunuh mikroorganisme, serta menghambat degradasi zat beracun lainnya. Pada saat yang sama, pembusaan surfaktan dalam air akan menurunkan laju reoksigenasi dan derajat oksigenasi air, sehingga menyebabkan kualitas air menurun. Jika dibuang langsung ke badan air tanpa pengolahan maka akan menimbulkan masalah eutrofikasi pada danau, sungai dan badan air lainnya: LAS dapat mengemulsi polutan lain di badan air, meningkatkan konsentrasi polutan, dan meningkatkan toksisitas polutan lainnya, menyebabkan polusi tidak langsung.
Deterjen sintetik tidak hanya banyak digunakan dalam kehidupan keluarga sehari-hari, tetapi juga dalam industri serat tekstil, industri pembuatan kertas, industri kulit dan industri makanan.
-Pemlastis-
Sejak Hyatt menggunakan otak batang sebagai bahan pemlastis selulosa nitrat pada tahun 1868, bahan pemlastis telah berkembang pesat. Ini memiliki output dan konsumsi terbesar di antara semua bahan tambahan pengolahan karet dan plastik, dan memiliki variasi paling banyak.
Produksi bahan pemlastis di negara saya dimulai pada pertengahan{0}}an, namun kecepatan pengembangannya relatif lambat. Perkembangannya pesat sejak tahun 1990an. Pada tahun 2023, terdapat lebih dari 300 produsen plasticizer besar di seluruh provinsi, daerah otonom, dan kota kecuali Tibet. Kapasitas produksi tahunan diperkirakan mencapai 2 juta ton, dan terdapat puluhan perusahaan besar dengan kapasitas produksi tahunan lebih dari 10,000 ton.
Saat ini jenis bahan pemlastis cenderung lengkap. Pemlastis dapat dibagi menjadi ftalat, benzoat lainnya, ester asam dibasa alifatik, ester fosfat, epoxies, ester asam poliasam benzena, cuka minyak bumi, parafin terklorinasi, dan pemlastis poliester sesuai dengan struktur kimianya.
Pemlastis tahan api termasuk parafin terklorinasi, parafin cair dan pemlastis fosfat, pemlastis tahan cuaca dan tahan cahaya termasuk minyak kedelai epoksi, minyak biji kapas epoksi, minyak biji rami epoksi, enzim epoksi dan pemlastis epoksi lainnya, pemlastis tahan polusi termasuk BBP, ekstraksi- pemlastis tahan termasuk pemlastis poliester, pemlastis tidak beracun termasuk tributil butil asetat, dll., pemlastis tahan dingin termasuk DOS DOA DOG ED3, dll. Selain itu, ada kelas isolasi, kelas makanan, dan DOP kelas farmasi.
Saat ini, terdapat 30 hingga 40 pemlastis yang umum digunakan. Beberapa pemlastis yang umum ditunjukkan pada gambar di bawah.
Pemlastis sebagian besar merupakan senyawa asam asetat, yang merupakan komponen utama plastik sintetis. Senyawa ini sulit terbiodegradasi dan juga merupakan polutan beracun. Air limbah industri membawa pemlastis asam asetat ke lingkungan alam. Setelah mereka memasuki tubuh manusia melalui rantai makanan, mereka dapat menyebabkan nefritis toksik dan memiliki efek penghambatan dan anestesi pada sistem saraf pusat.
-Pestisida Sintetis-
Saat ini, terdapat lebih dari 1,000 jenis pestisida sintetik yang diproduksi dan digunakan di dunia. Output global pestisida kimia (dalam hal bahan aktif) adalah sekitar 2 juta ton, terutama organoklorin, organofosfor dan karbamat, di antaranya herbisida 800,000 ton (40%), insektisida 700,{{7 }} ton (35%), fungisida sebanyak 400,000 ton (20%), dan lainnya sekitar 100,000 ton. Dengan terus meningkatnya upaya perlindungan lingkungan di negara-negara maju, produksi pestisida secara bertahap beralih ke negara-negara berkembang, dan produksi pestisida di negara saya juga terus meningkat, dan produksi tahunan saat ini telah mencapai lebih dari 200,000 ton.
Pestisida organoklorin (OCP) adalah golongan zat organik beracun yang sulit terurai dengan sifat kimia yang stabil. Mereka umumnya larut dalam lemak, lipid atau pelarut organik. Massa molekul relatifnya umumnya 300~400, termasuk insektisida DDT dan hexachlorobenzene (CHCH) yang paling awal dan paling banyak digunakan, serta lindane, DDT, chlordane, heptachlor, aldrin, dieldrin, dll.
Walaupun struktur kimia dan toksisitas pestisida organoklorin berbeda-beda, namun sifat fisik dan kimianya pada dasarnya sama, seperti volatilitas yang rendah, sifat kimia yang stabil, sulit terurai, dan masa residu yang lama.
DDT, aldrin, chlordane, dieldrin, endrin, mirex dan toxaphene termasuk dalam daftar polutan organik persisten Konvensi Stockholm. HCH adalah salah satu dari 129 polutan terkendali prioritas yang diidentifikasi oleh PA AS.
Pestisida organoklorin memiliki kelarutan yang rendah dalam air dan akan diserap oleh partikel tanah setelah masuk ke lingkungan, dan masa retensinya bisa mencapai beberapa tahun. Selain itu, organisme perairan di lingkungan memiliki kemampuan yang kuat untuk memperkaya pestisida organoklorin. Setelah masuk ke dalam tubuh manusia melalui rantai makanan, pestisida organoklorin dapat terakumulasi di jaringan seperti hati, ginjal, dan jantung.
Karena pestisida organoklorin sangat beracun dan sulit terurai, pestisida ini akan terus terakumulasi di alam dan menyebabkan pencemaran sekunder. Oleh karena itu, negara saya telah melarang produksi dan penggunaannya sejak tahun 1970an.
Pestisida organofosfat yang umum digunakan saat ini dikembangkan untuk menggantikan pestisida organoklorin. Pestisida organofosfor menyumbang lebih dari 80% dari jumlah total pestisida, termasuk triklorfon, dimetoat, diklorvos, metil parathion, malathion dan parathion, dll., dengan massa molekul relatif 275~375, yang merupakan bahan yang sulit terurai. bahan organik.
Nilai logaritma kelarutan pestisida organofosfat dalam air adalah 1~2mg/L. Senyawa jenis ini lebih mudah terdegradasi dibandingkan pestisida organoklorin sehingga waktu retensinya di lingkungan lebih singkat. Karena kelarutannya yang baik dalam air, proses adsorpsi sedimen dan bioakumulasinya kurang signifikan, namun merupakan zat yang sangat beracun, dan mekanisme toksisitasnya adalah menghambat enzim kolinesterase organisme.
-Pewarna Sintetis-
Pewarna mengacu pada zat organik yang dapat mewarnai serat dan bahan lainnya, dan dibagi menjadi dua kategori: alami dan sintetis.
Pewarna alami dibedakan menjadi pewarna tumbuhan, misalnya alizarin, dan lain-lain: pewarna hewani, misalnya trikoloma. Pewarna sintetis, juga dikenal sebagai pewarna buatan, sebagian besar disuling dari tar batubara (atau diproses dengan minyak bumi) dan diproses secara kimia, yang biasa dikenal dengan "pewarna tar batubara". Karena pewarna sintetik sebagian besar dibuat dari anggota fenil sebagai bahan mentah pada tahap awal pengembangan, kadang-kadang disebut "pewarna anilin".
Dibandingkan dengan pewarna alami, pewarna sintetis memiliki keunggulan warna cerah, mudah dicuci, dan tahan lama. Keempat, bisa diproduksi secara massal. Mereka banyak digunakan dalam industri seperti tekstil, percetakan dan pencelupan, pembuatan kertas, obat-obatan dan makanan.
Pewarna dibedakan menjadi pewarna azo, pewarna langsung, pewarna dispersi dan pewarna belerang menurut struktur kimianya. Diantaranya, pewarna azo yang paling banyak digunakan baik dari segi variasi maupun kuantitasnya. Struktur molekul pewarna azo mengandung cincin benzena dan ikatan "-N=N-", dan struktur molekulnya relatif stabil. Air limbah yang dibuang dari proses produksi pewarna azo memiliki konsentrasi bahan organik dan kromatisitas yang tinggi, serta sulit terurai secara alami setelah dibuang ke lingkungan. Seringkali, pabrik pewarna menyebabkan pencemaran air tanah di satu atau dua sungai di desa, dan hal itu menimbulkan efek "penyebab". Tidak mudah terurai meskipun berada di lingkungan dalam waktu lama, sehingga sangat berbahaya bagi kesehatan manusia.
Saat ini, pewarna yang digunakan di negara-negara di seluruh dunia sebagian besar adalah pewarna sintetis, dengan perkiraan produksi tahunan sekitar 800,000 ton, dan variasi serta kuantitas pewarna masih terus bertambah. Industri pewarna merupakan industri kimia yang penting. Banyak industri yang menggunakan berbagai macam pewarna, seperti tekstil, percetakan dan pewarnaan, pembuatan kertas, industri makanan, dll., yang membuang sejumlah besar air limbah yang mengandung berbagai pewarna sintetis ke lingkungan.
Ciri-ciri utama pewarna sintetik adalah komposisi kompleks, konsentrasi tinggi, kromatisitas tinggi, sulit terdegradasi, dan kemampuan terurai secara hayati buruk. Jika dibuang langsung akan menimbulkan pencemaran serius pada badan air di sekitarnya. Banyak pewarna sintetis yang sulit terurai secara hayati, dan beberapa di antaranya terbukti beracun bagi manusia. Pada konsentrasi tinggi, hampir semua pewarna memiliki efek penghambatan pada organisme, dan pewarna kationik juga memiliki efek penghambatan pada mikroorganisme pada konsentrasi rendah.
