联苯胺污染源 :用于皮革等制品的二胺化合物

更新时间:2024-09-21 00:09

联苯胺是重要的芳香族二胺化合物,主要用于生产服装、纸张和皮革制品等使用的染料。联苯胺作为一种非天然的化学污染物,没有自然来源,其生产和使用过程中可能经泄漏、挥发、废水或废气进入环境。

主要用途

联苯胺是重要的芳香族二胺化合物,主要用于生产服装、纸张和皮革制品等使用的染料。联苯胺是偶氮染料中间体,在许多类别染料的合成中都有所应用,尤其是在以前的直接染料合成中广泛应用。它也用作不溶性偶氮染料的显色剂。偶氮染料除常用于天然纤维(棉、毛、丝、麻)和合成纤维(尼龙聚丙烯等)及纺织品的染色外,在皮革、皮毛、纸张、塑料、地毯等的染色中也必不可少。此外,偶氮染料还用于油墨、墨水、颜料、涂料、油漆、木材染色剂以及化妆品等。

污染物来源

联苯胺作为一种非天然的化学污染物,没有自然来源。联苯胺的生产和使用过程中可能经泄漏、挥发、废水或废气进入环境。联苯胺制造的染料降解时也有联苯胺释放进入环境,如联苯胺是直接大红4B、深黑EX在水体中分解的中间产物。早在20世纪70年代日本就明令禁止联苯胺染料的生产和使用,德国1994年禁止了联苯胺及其他二胺染料,我国也颁布了禁令。

环境因素

迁移和扩散

以前联苯胺生产是在非密封场所进行的,会有联苯胺挥发进入大气。现在都在密封车间生产联苯胺,向空气中的挥发很少。垃圾焚烧会产生少量联苯胺进入大气。空气中的联苯胺有两种存在形式:气体形态及与悬浮颗粒结合态,大部分联苯胺通过干湿沉降返回地表,其余可被光化学降解,因此联苯胺通过大气传送的距离不远。

施用工厂污泥或含联苯胺及其他二胺染料的废弃物是联苯胺进入土壤的主要方式。联苯胺在环境中以游离态或硫酸盐、氯化盐等形式存在。进入土壤后可被土壤颗粒吸附,并与土壤中的阳离子如铁离子等作用,在酸性环境中吸附更强。

联苯胺的Henry常数为5.74×10 聚丙烯酰胺 /摩尔(5.2x10 atm·m /mol),它一旦进入水体就难以再挥发进入大气。它的Koc和Kow值分别为10.5和21.9,说明很难被土壤颗粒吸附,在水中很容易迁移。芝加哥就发生过废水排入土壤后导致地下水和地表水被污染的事件。由于联苯胺具弱碱性,在酸性条件下可以质子化,从而与土壤中的阳离子交换位点牢固结合,土壤黏粒含量高时吸附多。作为芳环胺类物质,联苯胺能与土壤有机质以共价键结合,形成亚胺键;它还能与土壤中的醌类化合物以近乎不可逆的方式结合。

联苯胺的生物富集效应不大,生物富集因子(BCF)分别是:鱼110,蚊子1180,蜗牛370,藻类160。42d的标记实验显示大太阳鱼可食部分的富集系数是44。

转化简介

空气中气态的联苯胺与光化学反应生成的羟基自由基的反应速度为1.54x10 cm /(摩尔s)(25℃)。相当于羟基自由基浓度为5x10 /cm 时联苯胺半衰期为2.5h。与颗粒结合的联苯胺不与羟基自由基反应,但可以直接吸收290nm以上的光而发生光降解反应,其清除比气态的缓慢。联苯胺进入水中后可以很快被分解,其半衰期在4d左右,反应机制可能涉及过氧自由基,黏土矿物及腐殖质吸附可能促进了联苯胺的清除。

土壤中的黏土矿物,尤其是其中的三价铁和三价铝能与联苯胺反应,使其降解。但是自然情况下由于三价铁和铝受羟基浓度的制约,上述降解作用微弱。有研究发现三种土壤培养84d后只有2%的联苯胺降解;另外的研究则显示了稍快的降解速率,添加100g联苯胺在26.7℃下4周后,剩余未降解的联苯胺只有20%。据估计联苯胺在土壤中的半衰期在3~8a。活性污泥对联苯胺具有降解作用,较低浓度处理较长时间效果更好。浓度为0.5mg/L或1mg/L时处理1周即接近完全降解;浓度为5mg/L和10mg/L的样品处理7周后只有94%和77%被降解。

参考资料

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