Піввіковий світовий досвід виробництва і застосування синтетичних ПАР в побуті, промисловості та сільському господарстві з обсягами більше 15 млн.т на рік. що належить більш ніж до ста гомологическом рядах і асортиментом (за хімічною структурою кілька тисяч найменувань), дозволив виробити вимоги, що пред'являються до ПАР за токсичністю і биоразлагаемости. При цьому були відсіяні ПАР, які використовуються для виробництва СМС і ТБХ, що володіють явними ознаками токсичності щодо людини і низькою швидкістю биоразложения у водних об'єктах (т.зв. «біологічно жорсткі» ПАР).
Під біорозкладністю розуміють здатність молекул ПАР (як будь-якого органічного речовини) асимілюватися мікробними спільнотами, присутніми у воді, ґрунті та активному мулі біологічних очисних споруд.
Первинна биоразлагаемость ПАР - стадія процесу биоразложения, яка веде до гідролізу гидрофильной частини молекули, що найчастіше проявляється в зниженні (або припинення) піноутворення.
Повна биоразлагаемость - кінцева стадія процесу асиміляції органічних речовин мікроорганізмами, з використанням речовини як джерело зростання і життєдіяльності і, виділенням в навколишнє середовище продуктів метаболізму, а також СО2 і води.
Недостатня (низька) швидкість биоразложения молекул ПАР може бути обумовлена декількома причинами:
- не оптимальною за величиною гідрофільно- ліпофільного балансу молекули,
- домішками вихідних і побічних продуктів, токсичними для мікроорганізмів активного мулу,
- високою концентрацією ПАР (дорівнює або вище критичної концентрації міцелоутворення), при якій на мікробне співтовариство діє фізико-хімічний фактор, наприклад, диспергуюча здатність ПАР щодо флокулл активного мулу, внаслідок чого активний мул дробиться, виноситься з аеротенках, а система руйнується,
- особливою структурою молекули ПАР, наприклад, четвертинні солі амонію - типові біоциди.
Промислові ПАР являють собою суміші гомологів по гидрофобной частини (аніонні, катіонні, неіоногенні і амфолітні ПАР) або гідрофільній частині (наприклад, неіоногенні ПАВ- аддукти окисів етилену). Фракційні склади таких ПАР зазвичай оптимізують за технологічними, або іншим споживчим властивостям. При цьому ніколи не береться до уваги биоразлагаемость входять в технічний продукт гомологів, яка змінюється в будь-якому гомологическом ряду від швидко розкладаються до надзвичайно повільно розкладаються.
Вимоги до биоразлагаемости ПАР
ПАР після використання потрапляють зі стоками у водойми. Розрізняють організований і неорганізований стік. Як організованого стоку можна привести систему централізованої каналізації, що дозволяє проводити очищення стоків за спеціальними технологіями на очисних спорудах.
Скидання синтетичних повільно розкладаються (біологічно "жорстких") ПАР після їх використання в стоках створив проблему забруднення ними водойм, що найчастіше проявляється в появі на їх поверхні піни.
Не тільки в РФ, але навіть країнах ЄС, незважаючи на практично повну очистку організованих стоків на станціях біологічного очищення, в водоймах знаходять залишкові кількості ПАР на рівні ГДК, а іноді і вище.
Багаторічними дослідженнями були вироблені вимоги до биоразлагаемости ПАР (Директива ЄС 67/548 / ЕЕС). До звернення на ринку допускаються ПАР, якщо рівень їх повного биоразложения, становить за 28 днів ≥60% (по СО2) або ≥70% (за загальним органічного вуглецю).
В якості арбітражного (для залагодження спірних питань в суді) використовуються результати визначення биоразлагаемости підтверджує методом - визначення биоразлагаемости на моделях аеротенків).
Факт негативного дії ПАР на водойми і гідробіонтів давно встановлений і незаперечний, однак досі в РФ не було законодавчого акту, який би наказував необхідність обов'язкового тестування товарів побутової хімії на біологічну розчинність і лімітував умови їх допуску до обігу на ринку.
Визначення показників биоразлагаемости проводиться згідно ГОСТ Р 50595-93 «Речовини поверхнево-активні. Метод визначення биоразлагаемости у водному середовищі ».
Однак поза сферою контролю та переробки стоків залишаються галузі використання ПАР і препаратів на їх основі в галузях, в яких, в силу умов застосування, неможливо здійснити організований збір і очищення стоків: наприклад, нафто- і газовидобутку, пожежогасінні, машинобудуванні, видобутку корисних копалин і т.д. Тому вони є потенційними джерелами забруднення водойм ПАР. Обсяги використання ПАР в таких галузях можна порівняти з обсягами виробництва СМС і ТБХ, проте їх асортимент перевищує в кілька разів асортимент ПАР, застосовуваний в побуті.
- Властивості і застосування поверхнево активних речовин (ПАР)
- Виробництво і реалізація поверхнево активних речовин і препаратів на їх основі