(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川成都，610065)

目前，我國的各個(gè)行業(yè)對(duì)表面活性劑的需求量巨大，主要包括工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、紡織業(yè)及日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，是一種應(yīng)用廣泛的化學(xué)用品。表面活性劑的出現(xiàn)給人們的生活帶來了極大的便利，但在其大量的使用過程中，未經(jīng)處理的表面活性劑廢水經(jīng)過各種途徑排放到自然界的水體中，會(huì)經(jīng)過積累而帶來很多的環(huán)境污染問題，并對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)造成危害。因此，對(duì)含有表面活性劑的廢水進(jìn)行處理具有非常重要的意義。

1 表面活性劑廢水對(duì)環(huán)境的危害

已有研究表明，表面活性劑的成分非常復(fù)雜，它在水體中的質(zhì)量濃度達(dá)到一定后，進(jìn)入水體將產(chǎn)生大量的泡沫漂浮在水面。這些泡沫不容易消失，會(huì)在水面形成一層隔離狀物質(zhì)，阻礙氧氣進(jìn)入水中，從而降低水中充氧和復(fù)氧的程度。這時(shí)水中沒有了足夠的溶解氧，大量的水生生物因?yàn)闊o法進(jìn)行呼吸作用而死亡，水體無法再進(jìn)行自凈過程，因此水質(zhì)將會(huì)持續(xù)惡化[1]。此外，如果含有表面活性劑的廢水沒有進(jìn)行相應(yīng)的處理就混合污水進(jìn)入污水處理廠后，這些表面活性劑會(huì)影響到污水的各種凈化過程，如曝氣、消化等過程，使污水處理過程很難達(dá)到理想的結(jié)果。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，如果用了含有表面活性劑的廢水澆灌田地，水中的表面活性劑物質(zhì)將會(huì)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，影響農(nóng)作物的長勢，最終導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量大跌。另外，在日常生活中，我們所飲用的水中若含有過多表面活性劑時(shí)，水中會(huì)有油狀物質(zhì)漂浮在表面，并會(huì)產(chǎn)生異味，過多飲用這類水將對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生危害。同時(shí)，有一些表面活性劑還可乳化其他有害物質(zhì)，導(dǎo)致該有害物質(zhì)濃度增加。并抑制水中其他有毒物質(zhì)的降解，最終通過食物鏈反應(yīng)對(duì)人類和動(dòng)植物產(chǎn)生慢性毒害作用[2-3]。據(jù)研究表明，含有表面活性劑的廢水大量排入水體環(huán)境中，如含有大量的氮和磷，會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重的富營養(yǎng)化。

目前為止我國各行業(yè)所使用的表面活性劑大部分屬于陰離子表面活性劑，而陰離子表面活性劑與其他表面活性劑不同，其主要成分是直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)。LAS是一種生物難降解物質(zhì)，當(dāng)它和其他污染物一起結(jié)合時(shí)會(huì)形成一種膠體顆粒，這種膠體顆粒具有一定的分散性，在處理工業(yè)廢水和生活污水時(shí)，膠體顆粒會(huì)對(duì)廢水的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)產(chǎn)生巨大的影響。陰離子表面活性劑長時(shí)間存在于水中會(huì)抑制微生物的生長甚至殺死微生物，同時(shí)它還抑制水環(huán)境中其他有毒物質(zhì)的降解[4]。因此，這類表面活性劑一旦進(jìn)入水體并達(dá)到一定濃度時(shí)，將會(huì)對(duì)動(dòng)植物和人體產(chǎn)生慢性的毒害作用[5]。動(dòng)物主要是在攝食的過程中吸收表面活性劑的，大部分生活在水體中的動(dòng)物如魚類也會(huì)通過體表滲透的方式吸收表面活性劑。一旦動(dòng)物體表的表面活性劑達(dá)到較高濃度時(shí)，這些表面活性劑成分就會(huì)隨之進(jìn)入其血液和內(nèi)臟，并在體內(nèi)積累，從而對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生一定的毒害影響。例如大部分的魚類就非常容易通過體表滲透和呼吸的方式吸入表面活性劑，這些表面活性劑隨著血液的流動(dòng)轉(zhuǎn)移到體內(nèi)各器官和組織，最終會(huì)對(duì)它們產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，即使是日常用的清洗劑，只要達(dá)到很少的量就會(huì)對(duì)魚類有急性中毒作用。這些被表面活性劑污染的魚類，一旦通過食物鏈進(jìn)入人體后，將會(huì)對(duì)人體內(nèi)各種酶產(chǎn)生抑制作用，從而降低人體的免疫力，甚至造成更大的傷害[6-7]。

2 表面活性劑廢水的處理技術(shù)

2.1 吸附法

吸附法是一種物理和化學(xué)結(jié)合的分離方法，主要是利用不同多孔材料的多孔性，將氣體或者水中的污染物吸附在材料表面，從而這些污染物從氣體或水中分離出來，達(dá)到凈化的目的。這些多孔材料往往被稱作吸附劑。通常情況下，我們根據(jù)材料表面對(duì)污染物吸附能力的不同，可以將其分為離子交換吸附、專屬吸附和表面吸附這三種類型。一般情況下，常用的效果較好的吸附劑有活性炭、硅藻土、高嶺土等?；钚蕴课椒ㄗ钸m宜在常溫下進(jìn)行使用。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)也有用樹脂來處理表面活性劑廢水的，相對(duì)其他吸附劑來說其優(yōu)點(diǎn)是吸附效率高、穩(wěn)定性好、吸附劑易再生，其主要缺點(diǎn)是預(yù)處理比較麻煩且初期的一次性投資較大?？偟膩碚f，較其他方法而言，吸附法具有吸附穩(wěn)定性好、吸附效率高、設(shè)備占地少等優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí)，吸附法也存在一些有待解決的問題，如初期投資較大、吸附劑不易再生、不適用于污染濃度較高的廢水處理等，且一般該方法需要進(jìn)行要求較高的預(yù)處理。

2.2 混凝法

混凝法指的是向廢水中放入不同的混凝劑，使其中的小顆粒物質(zhì)和膠體粒子聚集成較大的顆粒物質(zhì)，再通過重力沉降到水底，從而達(dá)到污染物和水體分離的目的。通常，最常見的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽等，用這些混凝劑來處理表面活性劑廢水往往可以達(dá)到比較好的去除效果。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，混凝法處理表面活性劑廢水可以較為徹底地去除水中的膠體顆粒，而且還可以去除膠體顆粒表面附著的表面活性劑物質(zhì)，最終與水中的表面活性劑形成難溶沉淀物質(zhì)沉降到水底。該方法處理成本較低、工藝簡單成熟并容易操作，但其需要用到大量的藥劑，且處理后水中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥和廢渣，并沒有徹底地將污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，如果對(duì)這些廢渣處理不當(dāng)?shù)脑捯自斐啥挝廴?。因此，混凝法無法直接作用于較高濃度的廢水，在處理這類高濃度廢水時(shí)混凝法一般用作預(yù)處理，還需另外配合其他的處理方法使用，才能達(dá)到較好的處理效果。

2.3 生物法

生物法處理廢水是指水體中的各種微生物將水中的污染物質(zhì)含有的有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)，使其一部分被轉(zhuǎn)化成微生物體內(nèi)的物質(zhì)，其余部分被微生物氧化分解成簡單的有機(jī)物或者無機(jī)物質(zhì)。根據(jù)需氧量的不同，生物法一般可以分為好氧生物法和厭氧消化法。與其他處理方法相比，生物法對(duì)含表面活性劑的廢水的處理效果好、不會(huì)產(chǎn)生二次污染，即使是堿性的表面活性劑廢水也可以直接進(jìn)行處理。而且生物法處理廢水所需的設(shè)備簡單，一般情況出水的各項(xiàng)水質(zhì)都能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，是一種經(jīng)濟(jì)、綠色、高效的處理方法。因此，目前為止生物法處理廢水已經(jīng)在我國的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用時(shí)，為了滿足更高要求的處理效果，一般需要聯(lián)合其他處理技術(shù)一起應(yīng)用。

2.4 催化氧化法

催化氧化法是在傳統(tǒng)化學(xué)氧化法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)后得到的一種方法。催化氧化法中最常見的一種方法是Fenton處理法。與其他催化氧化方法相比，F(xiàn)enton催化氧化法在反應(yīng)過程中引入了其他物質(zhì)，產(chǎn)生了中間產(chǎn)物，因此催化劑無法重復(fù)使用。光催化氧化法是利用如紫外燈、高壓汞燈等類似的光源與催化劑反應(yīng)產(chǎn)生一系列自由基，這些自由基可以氧化和分解表面活性劑。光催化氧化可用來處理多種有機(jī)化合物，且處理效果都較好，但其所使用的催化劑價(jià)格昂貴。據(jù)研究，在同樣的條件下，光催化降解陰離子表面活性劑的速率是最高的，其次是非離子型和陽離子型表面活性劑。多相催化氧化催化劑的原料容易得到，氧化效果也較為徹底，但其缺點(diǎn)是在每次處理過程中所能作用的范圍較小。總的來說，光催化氧化法和多相催化氧化法對(duì)含表面活性劑的廢水都能進(jìn)行效果較好的處理，最終將各種表面活性劑分解為二氧化碳和水，從而避免了二次污染。

3 總結(jié)

眾所周知，表面活性劑成分具有一定的毒害性，但它是否會(huì)造成癌癥和畸形方面還存在一定的質(zhì)疑，有待科學(xué)家的進(jìn)一步考證。因此，人們在選擇和使用這些表面活性劑時(shí)，必須要事先從各方面掌握其毒理機(jī)制和可能對(duì)人體和環(huán)境造成的影響及效應(yīng)，再根據(jù)需求進(jìn)行選擇。表面活性劑廢水屬于高濃度的有機(jī)廢水，其主要污染物L(fēng)AS也是一種難降解的有機(jī)物質(zhì)，我們在處理這類廢水時(shí)，應(yīng)該用表面活性劑的去除率和在廢水中的殘留量來判斷該處理方法是否有效。根據(jù)各種研究結(jié)果表明，廢水中LAS的去除可以通過將LAS從廢水中轉(zhuǎn)移或者分離出來，或者是將LAS轉(zhuǎn)化分解為無毒無害的簡單物質(zhì)，如二氧化碳和水等。因此，我們應(yīng)該著眼于研究出一種新型高效、低毒性、易于生物降解的綠色表面活性劑，從而降低其對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成的損害。此外，我們還應(yīng)研究出各種高效化、資源化、生態(tài)化的表面活性劑廢水處理技術(shù)，以建立高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、有效的去除廢水中各種表面活性劑污染物的新方法。