Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

7. szám - Horváth Imre–Gulyás Pál: A hazai detergensek biológiai lebonthatóságának és toxikus hatásának vizsgálata

310 Hidrológiai Közlöny 1964. 7. sz. SZENNYVÍZTISZTÍTÁS A hazai detergensek biológiai lebonthatóságának és toxikus hatásának vizsgálata HORVÁTH IMRE* és GULYÁS PÁL* 1. Bevezetés A szintétikus mosószerek — detergensek — használatának nagymértékű elterjedése — különösen az utolsó két évtized óta — jelentős hatást gyakorol a vízgazdálkodás egyes ágazataira. Amellett, hogy a detergensek ipari és háztartási használata nagyjelentőségűvé vált, számos káros következmény is származott azok nagy mennyiségben történő felhasználásának következtében. E káros hatások elsősorban a szennyvíztisztítási technológiákra, ill. azokkal kapcsolatos folyamatokra gyakorolt hatásban és a felszíni vizek öntisztulási folyamatában beálló változásokban nyilvánul meg. A detergensekkel kapcsolatos eme vízgazdálkodási feladat megoldására világviszonylatban kétféle út kínálkozik. a) Az egyik megoldás szerint olyan detergensalapanyagokat kívánnak előállítani, amelyeknek az említett hátrányai mérsékeltebbek, biológiai úton könnyebben lebonthatók. b) A másik út a műszakilag és gazdaságossági szempontból is megfelelő tisztítástechnológiák kidolgozása. Mindkét megoldási mód megkívánja azt, hogy a felületaktív anyagok tulajdonságait, ill. különböző fizikokémiai hatásait — mint alapfolyamatokat — megismerjük. A kutatási munkák világviszonylatban igen széleskörűek. Csupán az Amerikai Egyesült Államokban az 1963-as adatok szerint évi 5 millió dollárt költenek olyan kutatásokra, amelyeknek célja a biológiailag lebontható detergensek előállítása, illetve a megfelelő tisztítástechnológia kidolgozása. A „detergens probléma" természetesen nem jelentkezik minden államban egyenlő súllyal. Ebből a szempontból jelentős lehet többek között az egyes országok ipari fejlettsége (különösen a mosószeripar, bőr, textil, gumiipar stb.), sőt a felszíni vizek terheltségi viszonyai is. A feladat először Nyugat-Németországban vetődött fel, majd azt követően az Amerikai Egyesült Államokban. Ez abból is következtethető, hogy Németországban korlátozták első ízben a biológiailag le nem bontható „kemény" mosószerek előállítását. A törvényt már megszavazták, amely előírja, hogy a detergensgyáraknak 1964. október l-ig át kell állni olyan mosószerek előállítására, amelyek legalább 80 százalékban lebonthatók. Az USA-ban Reuss, H. S. nyújtott be két törvényjavaslatot, amely az ún. „kemény" detergensek korlátozását célozza. 1963. évi adatok szerint az amerikai gyáraknak valószínűleg szintén át kell állni az új termékek előállítására. Hazai viszonylatban e kérdés jelenleg még nem vetődik fel élesen. Mégis nehézséget jelent már a nagy mosószertartalom pl. a bőrgyári szennyvizek tisztításánál, vagy a mosószergyártó üzemeknél stb. * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. Célszerű tehát ennek a kérdésnek kutatási szintű elemzését hazai viszonylatban a hazai mosószerek figyelembevételével elvégezni. Ezt az a tény is indokolja, hogy a külföldi mosószerekkel végzett kísérletek eredményei nem vihetők át minden további nélkül hazai alapanyagokra. A Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézetben a témát irodalmi szempontból részben már 1960-ban feldolgoztuk. A kísérleteken alapuló kutatási munkát azonban csak 1962-ben kezdtük meg, majd nagyobb mértékben — tekintettel arra, hogy az Országos Vízügyi Főigazgatóság 1963-ban e kutatási témát kiemeltté nyilvánította — 1963. évben folytattuk. A tanulmányban a kutatási munka gyakorlati szempontból különösen jelentős részleteit ismertetjük. A hazai főbb mosószeralapanyagoknak az eleveniszapos berendezésben történő biológiai lebonthatósági kérdéseit vizsgáljuk, majd e mosószeralapanyagok és a nagyobb tömegben gyártott kész mosószerek toxikológiai vizsgálatát ismertetjük a Knöpp-féle ,,A—Z Test" módszer felhasználásával. 2. A kísérletekhez használt detergensek jellemzése A következő mosószeralapanyagokat vizsgáltuk kísérleteinknél: a) Zsíralkoholszulfonát, b) Szulfaril 40, c) Albapon. a) A zsíralkoholszulfonát az alkil szulfátok csoportjába tartozik és a hosszabb szónláncú zsírsavaknak megfelelő zsíralkoholok szulfatálásával állítható elő. A molekulák szerkezete kémiai szempontból egyenesláncú, ami a biológiai lebonthatóság előfeltétele. b) A ,,Szulfaril 40" gyári elnevezés és e mosószeralapanyag az alkilarilszulfonát csoportba tartozó tetrapropilén-benzolszulfonátból áll. Tehát aromás szénhidrogénként benzolt tartalmaz, és ez hosszabb alkillánccal kapcsolódik. Szerkezeti szempontból elágazó láncot tartalmaz és az ebben szereplő kvaterner szénatomok — a jelenleg általánosan elfogadott szakvélemények szerint — okozzák e mosószer biológiai lebonthatóságának nehézségeit. c) Az ,, Albapon" szintén gyári elnevezés, ami zsíralkoholszulfonát és butilnaftalinszulfonsav keveréke. A mosószeralapanyagok a hatóanyagon túlmenően más vegyületeket is tartalmaznak (glaubersó, foszfátok, víz stb.). Az aktívanyag meghatá-