表面活性劑對(duì)植物吸收土壤重金屬的影響研究

葉勝蘭

摘要：本文主要對(duì)表面活性劑的基本概念和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上針對(duì)表面活性劑對(duì)植物吸收土壤重金屬的影響進(jìn)行研究，提出利用表現(xiàn)活性劑對(duì)植物吸收土壤重金屬的相關(guān)方法，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供幫助，以供參考。

關(guān)鍵詞：表面活性劑;植物;重金屬;土壤

前言：對(duì)于表面活性劑來(lái)說(shuō)，其最初被作為洗滌用品，而應(yīng)用在人們的日常生活中，隨著不斷的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也從家用洗滌劑逐漸擴(kuò)展到技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，但是隨著應(yīng)用范圍的不斷增加，也對(duì)環(huán)境造成了一定的污染，在環(huán)境中存在的表面活性劑，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生正負(fù)兩種效應(yīng)，一方面是因?yàn)楸砻婊钚詣┚哂械碾y降解性而形成環(huán)境污染物，另一方面，表面活性劑也可以將其稱(chēng)作為環(huán)境中一些污染物的修復(fù)劑，如今表面活性劑已經(jīng)成功用于土壤中，多種難降解且難溶解的有機(jī)污染物的修復(fù)中。

一、表面活性劑的相關(guān)概述

（一）表面活性劑的基本概念

表面活性劑指的就是活躍于界面和表面中，且能夠有效降低表面張力的一種效率和能力。在恒溫恒壓的狀態(tài)下，純液體因子只有一種分子，在這種情況下，其表面張力也具有一定的恒定值，而對(duì)于溶液來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠渲辽俸袃煞N或兩種以上的分子，這也就表明其表面張力會(huì)隨著溶質(zhì)濃度的變化而發(fā)生改變。在物質(zhì)在水溶液中，其表面張力會(huì)隨著濃度的變化而分成三種類(lèi)型，首先為表面張力隨著溶質(zhì)濃度的增加而有略微的上升，一般接近于直線(xiàn)，比如Na2SO4、NaCl等甘露糖、無(wú)機(jī)鹽以及蔗糖等多聽(tīng)機(jī)內(nèi)有機(jī)物，其次是張力隨著溶質(zhì)濃度的不斷提升而緩慢下降，當(dāng)濃度比較稀薄時(shí)，下降速度也會(huì)有所增加，而在濃度增加的情況下下降的速度則會(huì)變慢，比如低分類(lèi)量的酸類(lèi)、醇類(lèi)、酮類(lèi)和醛類(lèi)等極性有機(jī)物。最后則是在溶液濃度比較稀薄時(shí)，溶液表面的張力會(huì)隨著溶質(zhì)濃度的增加而出現(xiàn)急劇降低的情況，當(dāng)溶液的濃度增加到特定之后，溶液表面的張力則會(huì)停止下降，比如，還有8 個(gè)碳以上的磺酸鹽、有機(jī)羧酸鹽、有機(jī)安然以及苯磺酸鹽等[1]。

（二）表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

對(duì)于任何一種表面活性劑，其均有兩個(gè)不同性質(zhì)的部分構(gòu)成一部分是由疏水親油的碳?xì)滏湗?gòu)成的非極性基團(tuán)，而另一部分則是由親水疏油的極性基團(tuán)而構(gòu)成。而這兩部分因?yàn)樾再|(zhì)的不同，分別處于表面活性劑分子的兩端，將其稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)的分子結(jié)構(gòu)，所以在表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中，其特征為一種既親油又親水的兩極分子，不僅可以有效的避免水油相斥，而且也可以將二者進(jìn)行連接。但是并非所有的兩親分子均屬于表面活性劑，只有碳?xì)滏溤?～20碳原子的兩親分子才可以將其稱(chēng)作為表面活性劑，如果碳?xì)滏溙蹋瑒t親油性比較差，相反，如果碳?xì)滏溸^(guò)長(zhǎng)，則親水性比較差，所以，不符合規(guī)定的碳?xì)滏溇贿m合作為活性表面劑的疏水鏈。

二、利用表面活性劑對(duì)植物吸收土壤重金屬的方法

（一）乳化液膜分離

該方法由表面活性劑、載體、膜溶劑以及添加劑等部分構(gòu)成，在分離的過(guò)程中，包括被分離物物質(zhì)通過(guò)液膜的傳質(zhì)、液膜的形成以及后續(xù)的破虜?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)，如果待處理液的性質(zhì)為水相，主要可以利用表面活性劑的作用制作得到w/o型乳液，而后再將其分散到待處理水相中，從而形成W/O/W的三相體系，在這種情況下，油想發(fā)揮起液膜的作用。1將待處理液中需要進(jìn)行分離的物質(zhì)，利用液膜中具有的傳質(zhì)過(guò)程，將其不斷的向內(nèi)相中轉(zhuǎn)移，并將其在內(nèi)相中進(jìn)行集合，利用一段時(shí)間的靜置處理后，就可以實(shí)現(xiàn)乳液和被處理液的分離處置，最后再通過(guò)破乳處理，實(shí)現(xiàn)液膜和內(nèi)相的分離，最后就可以實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)和連續(xù)相的逐漸分離。

（二）膠團(tuán)強(qiáng)化超濾

現(xiàn)如今膠團(tuán)強(qiáng)化超濾這種廢水處理辦法在重金屬?gòu)U水處理的過(guò)程中，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因?yàn)楸砻婊钚詣┯袠O性的親水基團(tuán)和非極性的親油基團(tuán)，兩個(gè)部分構(gòu)成將其加入到沸水中后，如果濃度比較低，則表面活性劑分子可以非常均勻的散落在水溶液中，從而取得近似于理想值的溶液，如果在這時(shí)加大表面活性劑的加入量，則部分表面活性劑分子則會(huì)聚集在溶液的表面中從而形成親水基向下和疏水基向上的，伸向水中進(jìn)行定向吸附的狀態(tài)，在濃度提升的狀況下，表面活性劑分子則可以覆蓋在溶液表面層，而后形成單分子層，如果表面活性劑的濃度持續(xù)增加，當(dāng)超過(guò)特定值時(shí)剩余的表面活性劑分子，則可以聚集在溶液內(nèi)，進(jìn)而形成氫水機(jī)，向外輸水及向內(nèi)的膠團(tuán)，而這一膠團(tuán)通常由近百個(gè)表面活性劑分子構(gòu)成，也就是說(shuō)，這一膠團(tuán)的分子量非常大。如果重金屬?gòu)U水再通過(guò)超濾膜時(shí)，膜孔徑低于膠團(tuán)的粒徑，也就是重金屬教團(tuán)無(wú)法通過(guò)濾膜而被截留，這樣就可以實(shí)現(xiàn)重金屬離子和水的分離，從而凈化廢水[2]。

（三）改性材料吸附

為了可以進(jìn)一步提高吸附劑對(duì)整個(gè)重金屬離子的吸附性能，通常需要使用表面活性劑對(duì)吸附劑進(jìn)行改性處理，在這種情況下也形成了改性材料吸附，因?yàn)榕驖?rùn)土、沸石以及高嶺土等均具有比較大的離子交換容量和表面積，所以這部分材料的吸附性能也比較好，在選擇改性材料時(shí)應(yīng)該首先選擇上述若干種材料[3]。除了礦物質(zhì)改性吸附材料外，一些固體廢棄物再利用表面活性劑修飾后，也可以將廢水中的重金屬進(jìn)行去除，比如云南沱茶再利用表面活性劑進(jìn)行改性后，可以將廢水中的砷等金屬進(jìn)行吸附去除。

三、結(jié)束語(yǔ)

利用植物吸收重金屬的方法，對(duì)被重金屬污染后的土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，應(yīng)合理的使用表面活性劑，從而進(jìn)一步提高修復(fù)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 張力，袁婷婷，汪溪遠(yuǎn)，吳維，馬玉.生物表面活性劑修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展[J].新疆大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，36（02）：198-202.

[2]?? 袁俊山，崔景輝，申亮，陳超，曹紹森，任冰潔，馬小茜.土壤修復(fù)劑在重金屬污染土壤中的應(yīng)用研究[J].遼寧化工，2019，48（02）：134-136.

[3]?? 丁寧，徐貝妮，彭燦，吳然，張夢(mèng)瑤，周靜.比較兩種表面活性劑淋洗去除土壤中的重金屬[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2017，11（11）：6147-6154.