表面活性剂对植物吸收土壤重金属的影响研究

叶胜兰

摘要：本文主要对表面活性剂的基本概念和结构特点进行分析，在此基础上针对表面活性剂对植物吸收土壤重金属的影响进行研究，提出利用表现活性剂对植物吸收土壤重金属的相关方法，希望能够为相关人士提供帮助，以供参考。

关键词：表面活性剂;植物;重金属;土壤

前言：对于表面活性剂来说，其最初被作为洗涤用品，而应用在人们的日常生活中，随着不断的发展，其应用领域也从家用洗涤剂逐渐扩展到技术与生产经济领域中，但是随着应用范围的不断增加，也对环境造成了一定的污染，在环境中存在的表面活性剂，会对环境产生正负两种效应，一方面是因为表面活性剂具有的难降解性而形成环境污染物，另一方面，表面活性剂也可以将其称作为环境中一些污染物的修复剂，如今表面活性剂已经成功用于土壤中，多种难降解且难溶解的有机污染物的修复中。

一、表面活性剂的相关概述

（一）表面活性剂的基本概念

表面活性剂指的就是活跃于界面和表面中，且能够有效降低表面张力的一种效率和能力。在恒温恒压的状态下，纯液体因子只有一种分子，在这种情况下，其表面张力也具有一定的恒定值，而对于溶液来说，因为其至少含有两种或两种以上的分子，这也就表明其表面张力会随着溶质浓度的变化而发生改变。在物质在水溶液中，其表面张力会随着浓度的变化而分成三种类型，首先为表面张力随着溶质浓度的增加而有略微的上升，一般接近于直线，比如Na2SO4、NaCl等甘露糖、无机盐以及蔗糖等多听机内有机物，其次是张力随着溶质浓度的不断提升而缓慢下降，当浓度比较稀薄时，下降速度也会有所增加，而在浓度增加的情况下下降的速度则会变慢，比如低分类量的酸类、醇类、酮类和醛类等极性有机物。最后则是在溶液浓度比较稀薄时，溶液表面的张力会随着溶质浓度的增加而出现急剧降低的情况，当溶液的浓度增加到特定之后，溶液表面的张力则会停止下降，比如，还有8 个碳以上的磺酸盐、有机羧酸盐、有机安然以及苯磺酸盐等[1]。

（二）表面活性剂的结构特点

对于任何一种表面活性剂，其均有两个不同性质的部分构成一部分是由疏水亲油的碳氢链构成的非极性基团，而另一部分则是由亲水疏油的极性基团而构成。而这两部分因为性质的不同，分别处于表面活性剂分子的两端，将其称为不对称的分子结构，所以在表面活性剂分子结构中，其特征为一种既亲油又亲水的两极分子，不仅可以有效的避免水油相斥，而且也可以将二者进行连接。但是并非所有的两亲分子均属于表面活性剂，只有碳氢链在8～20碳原子的两亲分子才可以将其称作为表面活性剂，如果碳氢链太短，则亲油性比较差，相反，如果碳氢链过长，则亲水性比较差，所以，不符合规定的碳氢链均不适合作为活性表面剂的疏水链。

二、利用表面活性剂对植物吸收土壤重金属的方法

（一）乳化液膜分离

该方法由表面活性剂、载体、膜溶剂以及添加剂等部分构成，在分离的过程中，包括被分离物物质通过液膜的传质、液膜的形成以及后续的破虏等多个环节，如果待处理液的性质为水相，主要可以利用表面活性剂的作用制作得到w/o型乳液，而后再将其分散到待处理水相中，从而形成W/O/W的三相体系，在这种情况下，油想发挥起液膜的作用。1将待处理液中需要进行分离的物质，利用液膜中具有的传质过程，将其不断的向内相中转移，并将其在内相中进行集合，利用一段时间的静置处理后，就可以实现乳液和被处理液的分离处置，最后再通过破乳处理，实现液膜和内相的分离，最后就可以实现溶质和连续相的逐渐分离。

（二）胶团强化超滤

现如今胶团强化超滤这种废水处理办法在重金属废水处理的过程中，得到了越来越广泛的应用。因为表面活性剂有极性的亲水基团和非极性的亲油基团，两个部分构成将其加入到沸水中后，如果浓度比较低，则表面活性剂分子可以非常均匀的散落在水溶液中，从而取得近似于理想值的溶液，如果在这时加大表面活性剂的加入量，则部分表面活性剂分子则会聚集在溶液的表面中从而形成亲水基向下和疏水基向上的，伸向水中进行定向吸附的状态，在浓度提升的状况下，表面活性剂分子则可以覆盖在溶液表面层，而后形成单分子层，如果表面活性剂的浓度持续增加，当超过特定值时剩余的表面活性剂分子，则可以聚集在溶液内，进而形成氢水机，向外输水及向内的胶团，而这一胶团通常由近百个表面活性剂分子构成，也就是说，这一胶团的分子量非常大。如果重金属废水再通过超滤膜时，膜孔径低于胶团的粒径，也就是重金属教团无法通过滤膜而被截留，这样就可以实现重金属离子和水的分离，从而净化废水[2]。

（三）改性材料吸附

为了可以进一步提高吸附剂对整个重金属离子的吸附性能，通常需要使用表面活性剂对吸附剂进行改性处理，在这种情况下也形成了改性材料吸附，因为膨润土、沸石以及高岭土等均具有比较大的离子交换容量和表面积，所以这部分材料的吸附性能也比较好，在选择改性材料时应该首先选择上述若干种材料[3]。除了矿物质改性吸附材料外，一些固体废弃物再利用表面活性剂修饰后，也可以将废水中的重金属进行去除，比如云南沱茶再利用表面活性剂进行改性后，可以将废水中的砷等金属进行吸附去除。

三、结束语

利用植物吸收重金属的方法，对被重金属污染后的土壤进行修复时，应合理的使用表面活性剂，从而进一步提高修复效果。

参考文献：

[1]   张力，袁婷婷，汪溪远，吴维，马玉.生物表面活性剂修复重金属污染土壤的研究进展[J].新疆大学学报（自然科学版），2019，36（02）：198-202.

[2]   袁俊山，崔景辉，申亮，陈超，曹绍森，任冰洁，马小茜.土壤修复剂在重金属污染土壤中的应用研究[J].辽宁化工，2019，48（02）：134-136.

[3]   丁寧，徐贝妮，彭灿，吴然，张梦瑶，周静.比较两种表面活性剂淋洗去除土壤中的重金属[J].环境工程学报，2017，11（11）：6147-6154.