«Создание новых декоративных форм растений под воздействием синтетических моющих средств (на примере проростков кабачка)»

ВВЕДЕНИЕ

 

 

С древнейших времён для поддержания чистоты человек использует моющие средства. Все они имели природную основу: употреблялись щелочные соли (поташ из растительной золы, природная сода), гидрофильные глины (например, бентонитовые), сок или водная вытяжка из некоторых растений. Но, с возникновением в 19 в. мыловаренной промышленности, природные моющие средства быстро утратили своё хозяйственное значение.

С развитием современной науки, человеческим прогрессом и с увеличением повседневных нужд с каждым днем нас окружает все больше синтетических химических соединений, так называемая «бытовая химия» - это дезодоранты, одеколоны, средства для мытья посуды и поверхностей всей квартиры, начиная с пола и заканчивая мониторами компьютеров. Мы постоянно используем эти «дары цивилизации» для ухода за своим жилищем, посудой и за своим организмом, даже не задумываясь, каким именно образом все эти вещества воздействуют на живой мир.

Помимо очевидной пользы, в первую очередь – санитарно – гигиенической, есть и обратная сторона медали – мы во многом не можем предугадать действие химических веществ на живые организмы. Любое моющее средство представляет собой химический раствор сложного состава, следовательно, является химическим загрязнителем, способным вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Основу синтетического моющего средства составляют поверхностно-активные вещества – различные соли сульфокислот или эфиры полиэтиленгликолей, также различные вспомогательные вещества, улучшающие моющую способность, ферменты для удаления пятен и ароматизаторы.

В наше время синтетические моющие средства составляют 70% от общего объема производимых в мире моющих средств. Синтетические средства значительно превосходят мыло по моющим способностям, пригодны для стирки в воде любой жесткости и температуры, ими можно стирать даже в морской воде.

            Синтетические моющие средства (СМС), в названии которых присутствует приставка «Био» содержат ферменты (энзимы), служащие для удалений загрязнений белкового происхождения (молоко, кровь, пот и др.).

Также применяются и другие полезные в быту добавки, например, осветлители — для придания белью белоснежного вида.

СМС производят в виде порошков, паст и жидких препаратов. СМС в виде паст привлекают потребителя удобной компактной упаковкой; они не пылят, чего не скажешь о порошкообразных средствах; оказывают мягкое действие на кожу рук. Однако в воде растворяются достаточно медленно. К СМС также относятся различные пеномоющие препараты для мытья тела и шампуни.

            Синтетическая моющая химия содержит в своём составе большое количество различных составляющих, и даже если они нейтрально воздействуют на организм человека, действие их на окружающую среду в целом непредсказуемо. Однако проследить результаты их действия на флору, то есть растительную составляющую окружающей среды, нам представляется возможным. Большая часть моющих средств в своей естественной (высокой) концентрации оказывает летальное воздействие на хрупкие растительные организмы, но не будем забывать, что в природу эти химические вещества поступают в виде слабых растворов. Возможно, что при низкой концентрации эффект воздействия СМС на растения изменится, и вместо гибели  возможно будет наблюдать какие-либо мутации. И можно предположить, что  как в случае с вирусами, использование синтетических моющих средств позволит модифицировать привычный облик растительных организмов и создать с их помощью новые мутантные декоративные формы.  Если бы это удалось осуществить, то позволило бы каждому цветоводу организовать «творческую лабораторию на подоконнике», использую для создания цветочных шедевров подручные материалы – имеющиеся в каждом доме чистящие и моющие средства.

 

Цель работы: выявить мутагенное воздействие синтетических моющих средств на растительные организмы (на примере проростков семян кабачков) с целью получения нового декоративного внешнего облика.

Задачи:

1. Оценить изменение темпов роста обработанных проростков в сравнении с контролем;
2. Оценить изменение цвета обработанных проростков в сравнении с контролем;
3. Оценить изменение формы обработанных проростков в сравнении с контролем;3
4. Сформулировать рекомендации по применению СМС для создания новых декоративных форм растения.

 

 

 

Глава 1.История возникновения моющих средств

 

Самое простое моющее средство, было получено на Ближнем Востоке более 5 000 лет назад. Скорее всего, оно было открыто по чистой случайности, когда над костром жарили мясо, и жир стек на золу, обладающую щелочными свойствами. Взяв в руки горсть этого простейшего мыла, древний человек обнаружил, что оно легко растворяется в воде и смывается вместе с грязью. Поначалу оно использовалось главным образом для стирки и обработки язв и ран. И только с I века н. э. человек стал мыться с мылом.

 

 

Рис.1. Мыловарение

 

Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования, бытовые синтетические моющие средства, более-менее безвредные для рук, стали выпускать в 1935 году. С тех пор был разработан целый ряд синтетических моющих средств (CMC) узкого назначения, а их производство стало важной отраслью химической промышленности (Рис. 2).

 

 

Рис.2.  Линия по производству синтетических моющих средств.

 

 

Моющими средствами называются натуральные и синтетические вещества с очищающим действием, в особенности мыло и стиральные порошки, применяемые в быту, промышленности и сфере обслуживания.

 

Глава 2. Классификация синтетических моющих средств

 

Синтетические моющие средства представляют собой составы на основе синтетических моющих веществ. Обычно они содержат 10—40% синтетических моющих веществ и добавки, повышающие моющую способность средства, обеспечивающие их выпуск с учетом свойств отстирываемых материалов (Рис. 3).

 

Рис. 3. Основные бытовые СМС.

 

Анализ изученной литературы позволил разделить моющие средства по следующим характеристикам:

 

 - назначение, консистенция;

 - виды моющего вещества;

 - содержание моющего вещества.

 

 

По консистенцииразличают моющие средства твердые (кусковые, гранулированные, порошковые), мазеобразные (пасты) и жидкие.

Наиболее широкое применение нашли порошковые средства. Удобны моющие средства в виде гранул и паст. Жидкие средства (Рис. 4) легко растворяются, хорошо дозируются. Они эффективны для стирки текстильных изделий и мытья посуды, автомашин, стекла и т. д.

 

Рис. 4. Жидкие моющие средства.

 

Выпуск жидких средств будет увеличиваться. Их изготовление проще и дешевле (отпадает процесс сушки), они не пылят, подобно порошкам, легче дозируются.

 

В зависимости от вида моющего веществамоющие средства разделяют на мыла (Рис.5) и синтетические моющие средства. Содержание моющего вещества в средстве колеблется от 5 до 85%. Большинство моющих средств хозяйственного назначения содержат 10—75% моющего вещества.

 

Рис. 5. Мыло

 

В производстве мыл используют твердые жиры животные (говяжий, бараний, свиной и др.), жидкие растительные жиры (масло подсолнечное, хлопковое и др.), саломас (сало из масла) — твердый жир, полученный гидрогенизацией – насыщением водородом по месту двойных связей) растительных жидких масел, соапсток (побочный продукт очистки растительных масел).

 

По содержанию моющего вещества(натриевых или калиевых солей жирных, смоляных и нафтеновых кислот) мыло делят на сорта (Рис. 4).

1)Твердое кусковое хозяйственное мыло бывает 60, 66, 70 и 72%-ное, жидкое—40%-ное (1-й сорт) и 60%-ное (высший сорт).

2) Порошковые мыла представляют собой измельченное и высушенное мыло (68—82%) или составы, содержащие 10—25% жирных кислот в смеси со щелочными солями (содой кальцинированной, тринатрийфосфатом, силикатом натрия).

 

По назначениюмоющие средства делят на хозяйственные, туалетные, специальные (медицинские, технические и др.). Хозяйственные в свою очередь делятся на:

 

1. Средства для стирки. По назначению стиральные СМС (синтетические моющие средства) подразделяются:

— для стирки х/б и льняных тканей;
— для стирки тонких тканей;
— универсальные средства;
— средства комплексного действия.

 

Рис.6. Стиральные порошки

 

Большая часть стиральных порошков (Рис.6), предназначенных для стирки х/б и льняных тканей, для создания сильной щелочной среды содержат кальцинированную соду. В некоторые из них введены химические отбеливатели.

Существуют особые стиральные средства, пригодные для стирки и замачивания не только х/б и льняных тканей, но и тканей из искусственных и смешанных волокон, благодаря содержанию в них энзимов (биологических ферментов), способных при температуре, не выше 40 град, разрушать загрязнения белкового происхождения, таких как кровь, пот, молоко и т.д.

Средства для стирки тонких тканей, таких, как шерстяные, шелковые, а также синтетических и искусственных, выпускаются в виде порошков, паст и жидких препаратов. Растворы таких средств имеют нейтральную или слабощелочную реакцию, содержание кальцинированной соды и силиката натрия категорически исключено, во избежание повреждения волокон. Применение таких препаратов при температурах до 50 градусов обеспечивает отсутствие усадки и обесцвечивания тканей.

СМС комплексного действия служат одновременно для стирки и выполнения дополнительных функций: подкрашивания, снятия статических электрических зарядов, дезинфекции.

Порошки для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических волокон обычно не содержат активных щелочей типа карбонатов и силикатов натрия.

Средства для стирки изделий из хлопковых и льняных волокон содержат 20—40% моющего вещества (обычно сульфонола) — до 55% щелочных солей (триполифосфата, соды кальцинированной, силиката натрия), 10—15% сульфата натрия, небольшое количество душистых веществ (отдушки), отбеливающих веществ и карбоксиметилцеллюлозы. Эти средства образуют сильнощелочныё моющие растворы (рН 10—11).

Средства для стирки изделий из шерстяных и шелковых волокон содержат 35% алкилсульфата, до 55% нейтральных солей (сульфата натрия), небольшое количество щелочных электролитов, отбеливатели, отдушку. В моющем растворе эти средства создают среду, близкую к нейтральной (рН 7,3—8,5).

Средства для стирки изделий из синтетических волокон также образуют среду, близкую к нейтральной. По составу они напоминают средства, предназначенные для стирки шерстяных и шелковых тканей, но содержат повышенное количество карбоксиметилцеллюлозы и электролитов

Универсальные средстварекомендуют для стирки изделий из растительных, животных и химических волокон. Эти средства не содержат сильнощелочных солей (соды кальцинированной), в результате чего моющий раствор имеет умеренно щелочную реакцию (рН 8—9,5). Универсальные средства бывают без отбеливателя (обычного типа) и с перекисным отбеливателем.

 

2.   Средства для мытья посуды, раковин, ванн (Рис.7, 8) и других предметов домашнего обихода представляют собой составы, которые должны хорошо смачивать поверхности, обладать высокой эмульгирующей, растворяющей и пенообразующей способностью. Эти средства обычно взаимодействуют с загрязнениями на очищаемой поверхности. В состав средств входят моющие вещества (синтетические и мыла), органические растворители, щелочные и другие химические соединения.

 

 

        Рис.7. Средства для мытья посуды.                             Рис.8. Чистящие средства

 

3. Средства для мытья стекол (оконных, зеркал, хрусталя) содержат дополнительно восстановитель блеска (красители типа метилен голубой и др.) (Рис.9).

 

Рис.9. Средства для чистки стёкол

 

4.   Средства для мытья (очистки) ковров (Рис. 10), обивки мебели, искусственного меха, кожи содержат компоненты, способствующие образованию обильной пены, которая обволакивает и размягчает загрязнение, при удалении пены удаляется и загрязнение, а изделие не успевает промокнуть. Средства для мытья посуды, ванн и раковин могут содержать также антисептики, обладающие бактерицидными свойствами.

 

Рис.10.  Средство для мытья ковров.

 

Пеномоющие средства. К одному из самых распространенных средств по уходу за волосами, без сомнения, можно отнести шампуни (Рис.11). Шампуни состоят из многих веществ, в чем можно убедиться, прочитав надпись на флаконе. В количественном соотношении больше всего в них содержится воды, но самым главным компонентом, определяющим моющие свойства, является детергент, или поверхностно-активные вещества (ПАВ), отвечающие за создание пены. Качество шампуня во многом зависит от качества детергента.

 

Рис. 11. Шампуни.

Далее в состав шампуней могут входить консерваторы, аромотизаторы, неорганические соли (чаще всего это хлорид натрия), которые необходимы для поддержания вязкости раствора.

В состав современных шампуней, как правило, вводятся различные полезные для потребителя добавки, например, препараты, способствующие укреплению волос (природные масла, витамины). В зависимости от присутствия тех или иных вспомогательных компонентов, шампуни называют лечебными, антисеборейными, кондиционерами и т.д.

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Химический состав синтетических моющих средств и их влияние на окружающую среду

 

Успехи, связанные с разработкой синтетических моющих средств и их широким использованием во всех сферах жизни, привели к возникновению ряда неприятных явлений.

В конце 50-х годов было замечено, что канализация в городах и крупных населенных пунктах стала переполняться пеной. Всюду, по всем окрестностям парили грязные хлопья пены, что представляло определенную угрозу для здоровья населения.

Изменению подверглись и подземные воды. Водопроводная вода, поступающая в жилые помещения из подземных источников, стала вдруг пениться. Без сомнения, причиной этих катаклизмов явились синтетические моющие средства.

Люди используют мыло издавна, тем не менее, ничего подобного прежде не случалось, потому что мыло производят из натуральных растительных и животных жиров и потому без труда усваивается почвенными бактериями.

Молекула СМС (алкилбензолсульфоната натрия) имеет разветвленную структуру по сравнению с молекулой мыла (стеарина), представляющей собой неразветвленную углеводородную цепочку. Проблемы не стало после того, как химикам удалось получить алкилбензолсульфонат натрия с неразветвленной структурой, которая пришлась по вкусу микроорганизмам.

В 70-е годы возникла еще одна проблема. Выбросы в водоемы использованных СМС стали приводить к эвтрофикации озер. Накопление в водоемах фосфатов, входящих в состав моющих средств, вызывает ускоренный рост водорослей. В результате поглощается большое количество кислорода, растворенного в воде, озеро как бы задыхается.

Моющие вещества составляют основу всех СМС и определяют их свойства; это мицеллообразующие поверхностно-активные вещества, благодаря которым растворы обладают моющей способностью. Моющие вещества делятся на два класса: ионогенные вещества, диссоциирующие в воде на ионы, и неионогенные — не подверженные электролитической диссоциации.

Ионогенные МВ называются анионактивными, если поверхностно-активные ионы несут отрицательный заряд. Катионактивными, если поверхностно-активные – положительно заряженные ионы, и амфотерными, или амфолитными, если поверхностно-активные ионы имеют отрицательный заряд в щелочной среде и положительный — в кислой. Анионактивные моющие вещества получили наиболее широкое распространение. На их основе получают все жировые мыла и большинство синтетических моющих средств. Для производства товарных жировых мыл служат главным образом натриевые или калиевые соли высших жирных кислот, изготавливаемые из масел растительных и жиров животных.

Важнейшие представители синтетических анионактивных моющих веществ — соли сульфокислот и кислых сульфоэфиров (алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты, алкилсульфаты) и сульфированные жиры, масла и жирные кислоты. Другие анионактивные моющие вещества выпускаются в относительно малых количествах. Неионогенные моющие вещества, входящие в состав некоторых моющих средств, занимают 2-е место после анионактивных по объёму промышленного производства. Большинство неионогенных веществ — полиоксиэтиленовые (полигликолевые) эфиры различных органических кислот, спиртов, алкилфенолов и алкилнафтолов, полиоксиэтиленовые производные алифатических аминов и амидов, меркаптанов и т. д. Катионактивные и амфотерные вещества составляют лишь несколько процентов в общем объёме производства моющих веществ и имеют ограниченное хозяйственное значение.

Из катионактивных веществ наиболее важны соли четвертичных аммониевых и пиридиниевых оснований, обладающие бактерицидным действием. В молекулах амфотерных веществ находятся как основные (обычно аминогруппы), так и кислотные (карбоксильные, сульфоновые или сульфоэфирные) группы.

Синтетические моющие средства обязательно содержат ряд вспомогательных веществ, улучшающих их моющую способность. В состав моющих композиций для стирки включают щелочные соли слабых неорганических кислот (карбонат и бикарбонат натрия, силикаты натрия, фосфаты различного состава), нейтральные соли (сульфат, хлорид натрия), соли перекисных кислот, обладающие отбеливающими и дезинфицирующими свойствами (перборат и перкарбонаты натрия).

Важную роль играют органические компоненты моющих средств: карбоксиметилцеллюлоза, предотвращающая ресорбцию — повторное отложение загрязнений из моющего раствора на отмытую поверхность; оптические отбеливатели (красители), применяемые для устранения жёлтого оттенка неокрашенных тканей; так называемые гидротропы, увеличивающие растворимость и ускоряющие растворение моющих веществ в воде.

Некоторые моющие средства содержат ферменты, обеспечивающие удаление нерастворимых белковых загрязнений, органические бактерициды (гексахлорофен, трихлоркарбанилид и др.), стабилизаторы пены (например, алкилоламиды) или пеногасители; во многие моющие средства добавляют душистые вещества (отдушки). Рецептурный состав моющих средств определяется их назначением, экономическими и санитарно-гигиеническими требованиями.

Большая часть (80—90%) поступающих в продажу синтетических моющих средств — порошки; выпускаются также таблетки, «вермишель», чешуйки, хлопья, пасты и жидкости.

Современные синтетические моющие средства для стирки не уступают по качеству лучшим сортам жирового мыла, причём их моющая способность, в отличие от мыла, не снижается при отмывке кислых загрязнений и пользовании жёсткой водой. В таблице 1 приведён состав порошков, выпускаемых в России, для стирки хлопчатобумажных и льняных тканей («Эра»), шёлковых, шерстяных тканей и тканей из искусственных и синтетических волокон («Новость»), универсального порошка для любых тканей («Лотос») и универсального порошка для любых типов тканей «Тайд автомат».

 

Таблица 1. Состав порошков для стирки тканей (в %)

 

 

Компонент	«Эра»	«Новость»	«Лотос»	«Тайд»
Смесь моющих веществ (алкилбензолсульфонаты, алкилсульфонаты и алкилсульфаты из первичных синтетических спиртов)	20	33	20	20
Моноалкилоламиды	2	2	2	2
Триполифосфат натрия	35	5	40	35
Перборат натрия	10—15	-	-	-
Силикат натрия	5	-	1	1
Карбонат натрия	10—15	-	-	-
Сульфат натрия	5—10	50	26	30
Карбоксиметилцеллюлоза	0,9	-	0,9	0,9
Оптический отбеливатель	0,2	0,2—0,3	0,2—0,3	0,3
Парфюмерная отдушка	0,1—0,3
Вода	Остальное до 100

 

 

В связи с прогрессирующим загрязнением окружающей среды промышленными и бытовыми отходами особое внимание при разработке новых рецептур синтетических моющих средств уделяют подбору веществ биологически «мягких», т. е. легко разлагаемых бактериями в природных условиях. Препараты на основе таких веществ (например, производных алифатических кислот и спиртов линейного строения) постепенно вытесняют из употребления моющие средства, содержащие биологически «жёсткие» — неразлагаемые — компоненты (например, производные алкилароматических соединений разветвлённого строения).

СМС, попадая в окружающую среду (водоемы), изменяют её кислотно-щелочной баланс. Водные организмы приспособлены к определенной величине рН. Когда значение рН снижается до 4,5 – 5,0 может исчезнуть значительное количество водных организмов, составляющих основу пищевой цепи. Это, в свою очередь, сказывается на птицах, рыбах, пресмыкающихся и млекопитающих, которым погибшие виды служат источником питания. При величине рН более 9,0 вода тоже становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб (яркий пример – река Яуза).

Уменьшение величины рН может также способствовать переходу в воду ионов металлов, содержащихся в донных отложениях, которые в обычных условиях осаждаются на дно с частицами взвеси и погребаются в толще донных отложений.

В последнее время в пробах природной воды все чаще обнаруживаются фосфаты. Виновник – человек. Мы используем стиральные порошки, которые содержат фосфаты, добавляемые для снижения жесткости воды при стирке. А в нашей стране пока нет технологии позволяющей в требуемой степени очищать стоки от фосфатов. Неочищенные стоки, после очистных сооружений, сливаются в реки.

Основная составная часть CMC - органические поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие смачивающей, эмульгирующей, пептизирующей и пенообразующей способностью. Совокупность этих свойств обусловливает их моющее действие. Для усиления моющего эффекта поверхностно-активных веществ в состав синтетических моющих средств вводят щелочные и нейтральные электролиты, алкилоламиды, карбоксиметилцеллюлозу и др. Полезными добавками являются отбеливающие вещества (перекисные соли, оптические отбеливатели).

Отработанные стоки прачечных, сбрасываемые в канализацию, содержат все химические соединения, входящие в состав СМС, а также загрязнения (переходящие в процессе стирки с очищаемой поверхности одежды грязевые частицы - сажа, различные минерально-масляные и жировые загрязнения, волокна стираемых изделий). В зависимости от вида и количества щелочных солей, входящих в состав СМС, рН сточных вод составляет 7-10 ед. Таким образом, стоки прачечных сложны по составу, имеют щелочную среду и в значительной степени загрязнены органическими веществами, ПАВ и грязевыми частицами.

Недостатком большинства CMC является их трудная биоусвояемость (перевариваемость) в сточных водах микроорганизмами, так как фактически для них это яды. Поэтому сточные воды, содержащие синтетические моющие средства, сильно загрязняют водоемы (реки, озера). Попадание ПАВ в водоемы неблагоприятно влияет на органолептические (цвет, запах, вкус) и бактериологические показатели воды. Это происходит не только за счет свойств обозначенных веществ, а в основном в результате стабилизации в воде других соединений, которая возможна вследствие способности ПАВ к солюбилизации и эмульгированию. Таким образом, недопустимо сбрасывать в водоемы сточные воды прачечных без предварительной очистки.

Проведённые лабораторные исследования по влиянию синтетических моющих средств на растительные организмы показали, что высокие концентрации СМС приводят к резкому нарушению обменных процессов в организме растения, вызывая его гибель. Исследование влияния 5%, 10% и 15%-ой концентрации растворов моющих средств на всхожесть семян различных растений демонстрируют разнообразную устойчивость культур к  их агрессивному воздействию. В результате экспериментов были получены следующие данные (Таблица 2-4)

 

Таблица 2. Всхожесть семян в растворе мыла хозяйственного, разной концентрации

 

 

	Капуста				Томат				Арбуз
	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Средний показаль всхож (%)	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Средний показаль всхож (%)	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Среднй показаль всхож(%)
Конт-роль	10	10	9	97%	8	9	9	86%	8	7	9	80%
5%-ный р-р	9	8	10	90%	9	7	8	80%	7	8	8	76%
10%-ный р-р	2	4	3	3%	1	2	2	2%	--	--	1	0,1%
15%-ный р-р	--	--	--	0%	--	--	--	0%	--	--	--	0%

 

Таблица 3. Всхожесть семян в растворе стирального порошка «Тайд» , разной концентрации

 

 

	Капуста				Томат				Арбуз
	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Средний показаль всхож(%)	1-я повтор- ность	2-я повтор- ность	3-я  повтор- ность	Средний показаль всхож(%)	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Среднй показаль всхож(%)
Конт-роль	9	10	9	93%	9	9	10	96%	8	8	9	83%
5%-ный р-р	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
10%-ный р-р	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
15%-ный р-р	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--

 

Таблица 4. Всхожесть семян в растворесредства для мытья посуды «Fairy», разной концентрации

 

 

	Капуста				Томат				Арбуз
	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Средний показаль всхож (%)	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Средний показаль всхож(%)	1-я повтор-ность	2-я повтор-ность	3-я повтор-ность	Среднй показаль всхож(%)
Конт-роль	9	10	8	90%	10	9	10	97%	8	9	9	86%
5%-ный р-р	4	3	3	33%	--	--	--	--	--	--	--	--
10%-ный р-р	3	7	2	23%	--	--	--	--	--	--	--	--
15%-ный р-р	1	2	-	10%	--	--	--	--	--	--	--	--

 

В результате анализа полученных результатов было установлено, что наиболее опасным из исследуемых образцов являлся стиральный порошок «Тайд», даже 5% раствор препятствовал прорастанию семян. Средство для мытья посуды «Fairy» полностью подавляло ростовые процессы у арбузов и томатов, у капусты количество проросших семян снижалось по мере нарастания концентрации раствора: 33% семян проросло в растворе 5%-ой концентрации, 23% - в 10%-ом растворе и 10% - в 15%-ом растворе. Мыльный раствор 5%-ой концентрации мало влиял на рост зародышей растений, однако растворы мыла большей концентрации приобретали вязкую консистенцию, они, уплотняясь, обволакивали семена и ограничивали к ним доступ воздуха. Количество проросших семян снижалось до 3% (Наиболее чувствительными к химическому воздействию моющих средств оказались семена арбузов).

Таким образом видно, что СМС оказывают влияние не только на сами растения, но и на их семена, что может сказаться на состоянии всего фитоценоза.

У берегов Одессы летом 2010 года было обнаружено необычное черное пятно площадью около 10 кв. км, которое довольно сильно встревожило экологов. При тщательном исследовании наличия нефтепродуктов не зафиксировали – пятно оказалось результатом цветения водорослей.

Виновниками того, что море стало черным, стали белые стиральные порошки. Причем марка моющего средства никакого значения не имеет: и современный «Тайд», и ностальгический «Лотос» содержат в себе сопоставимую опасность. В типичном стиральном порошке содержится 15—20% ПАВ — поверхностно-активных веществ, которые отвечают за удаление загрязнений. Остальное – это фосфатные добавки для усиления действия ПАВ и устранения жесткости воды. Кроме того, вводятся всевозможные «навороты»: ферменты, отбеливатели, красители и ароматизаторы. Из перечисленного практически все вредно, причем ароматизаторы и красители, которых мы избегаем в продуктах питания, здесь самые безопасные компоненты.

Серьезные «претензии» к ПАВ привели к тому, что во многих странах ввели ограничение на их содержание. В результате этого широко стали использоваться усилители моющих свойств, лидером среди которых являются фосфаты. У производителей стран постсоветского пространства наибольшей популярностью пользуется ТПФ — триполифосфат натрия.

Для человека это вещество само по себе не токсично, а для окружающей среды очень опасно. ТПФ легко проходит через стандартные системы очистки, но так как в большинстве своем они в плачевном состоянии, то реальная картина получаются довольно грустной: около 60% фосфатов, которые содержатся в моющих средствах, в неизменном виде попадают в водоемы. Здесь они действуют как удобрения, но «урожай» сине-зеленых водорослей никого не радует. И не только неэстетичным зрелищем, которое являет собой такой цветущий и дурно пахнущий водоем, а тем, что, разлагаясь, водоросли выделяют аммиак, метан и сероводород. Водоем из-за этого становится непригодным для других обитателей, а вода — для питья.

 

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз — вода-воздух, вызывают снижение поверхностного натяжения.

По своему химическому строению ПАВ — органические соединения, имеющие "дифильное строение", то есть их молекулы имеют в своём составе полярную часть, гидрофильный компонент (функциональные группы -ОН, -СООН, -O- и т. п.) и неполярную (углеводородную) часть, гидрофобный компонент.

Традиционным примером ПАВ могут служить обычное мыло (смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот — олеата, стеарата и т. п. натрия) и СМС (синтетические моющие средства), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и т. п. ПАВ могут также содержать отбеливающие вещества, ингибиторы коррозии, ферменты, душистые вещества.

В качестве связывающих агентов ПАВ служат смеси полифосфатов. В триполифосфате натрия Na₃P₃O₁₀активным связывающим агентом является ион Р₃О₁₀^5-. Разложение фосфорного компонента в воде (гидролиз) протекает по уравнению:

Р₃О₁₀^5- + Н₂О = 2НРО₄^2- + Н₂РО₄^-

 

Сами образующиеся продукты гидролиза не представляют угрозы для человека и животных, обитающих в воде. Однако надо учитывать действие фосфора на растения. Избыток фосфора инициирует следующую цепочку: бурный рост растений, отмирание растений, гниение, обеднение водоемов кислородом, ухудшение жизни организмов.

 

Рис. 12. Механизм работы ПАВ.

 

В водном растворе происходит самоорганизация молекул ПАВ в особые структуры-ассоциаты, названные мицеллами. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счет преломления света мицеллами (Рис.12).

По достижению предела растворимости ПАВ образуют конгломераты, или мицеллы - своеобразное скопление молекул, которые имеют шарообразную или пластинчатую структуру (Рис.13 ).

 

Рис.13. Мицеллярные структуры молекул ПАВ: 1, 3 - шарообразные мицеллы; 2,4 - пластинчатые мицеллы.

 

Классификация ПАВ основана на химической природе молекул, входящих в их состав.

Все ПАВ подразделяются на 6 основных групп (Рис.14):

Ионогенные ПАВ;
Катионные ПАВ;
Анионные ПАВ;
Неионногенные ПАВ;
Алкилполиглюкозиды;
Алкилполиэтоксилаты;

 

 

Рис.14.  Виды ПАВ

По типу гидрофильных групп ПАВ делят на ионные, или ионогенные, и неионные, или неионогенные. Ионные ПАВ диссоциируют в воде на ионы, одни из которых обладают адсорбционной (поверхностной) активностью, другие (противоионы) — адсорбционно неактивны. Если адсорбционно активны анионы, ПАВ называются анионными, или анионоактивными, в противоположном случае — катионными, или катионо-активными.

Анионные ПАВ — органические кислоты и их соли, катионные — основания, обычно амины различной степени замещения, и их соли. Некоторые ПАВ содержат и кислотные, и основные группы. В зависимости от условий они проявляют свойства или анионных, или катионных ПАВ, поэтому их называют амфотерными, или амфолитными, ПАВ.

В мировом производстве ПАВ большую часть составляют анионные вещества. Среди них можно выделить следующие основные группы: карбоновые кислоты, а также их соли, алкилсульфаты (сульфоэфиры), алкилсульфонаты и алкил-арилсульфонаты, прочие продукты.

Наиболее распространены натриевые и калиевые мыла жирных и смоляных кислот; нейтрализованные продукты сульфирования высших жирных кислот, олефинов, алкилбензолов. Второе место по объёму промышленного производства занимают неионные ПАВ — эфиры полиэтиленгликолей. Большинство неионных ПАВ получают присоединением окиси этилена к алифатическим спиртам, алкилфенолам, карбоновым кислотам, аминам и др. соединениям с реакционноспособным атомом водорода.

Ассортимент ПАВ чрезвычайно велик. Области применения ПАВ включают:

1) Моющие средства. Основное применение ПАВ — в качестве активного компонента моющих и чистящих средств, мыла, для ухода за помещениями, посудой, одежной, вещами, автомобилями и т.д. В 2007 году в России было произведено более 1 млн. тонн синтетических моющих средств, главным образом — стиральных порошков.

2) Косметика. Основное направление использование ПАВ в косметике — использование в шампунях, где содержание ПАВ может достигать десятков процентов от состава. Также ПАВ используются в небольших количествах в зубной пасте, лосьонах, тониках и других продуктах.

3) Текстильная промышленность. ПАВ используются в основном для снятия статического электричества на волокнах синтетической ткани.

Кожевенная промышленность. Защита кожаных изделий от легких повреждений и слипания.

4) Лакокрасочная промышленность. ПАВ используются для снижения поверхностного натяжения для того чтобы красочный материал мог легко проникнуть в маленькие углубления на поверхности обрабатываемого материала и заполнить их, вытесняя при этом другое вещество из углубления (например, воду).

5) Бумажная промышленность. ПАВ используются для разделения чернил и варёной целлюлозы при переработке использованой бумаги. Молекулы ПАВ адсорбируются на пигменте чернил. Пигмент становится гидрофобным. Далее воздух пропускается через раствор пигмента и целлюлозы. Пузырьки воздуха адсорбируются на гидрофобной части ПАВ и частички пигмента чернил всплывают на поверхность. См. флотация.

6) Металлургия. Эмульсии ПАВ используются для смазки прокатных станов. Снижают трение и устойчивы при высоких температурах, тогда как масло сгорает.

7) Защита растений. ПАВ широко используются в агрономии и сельском хозяйстве для образования эмульсий. ПАВ используются для повышения эффективности транспортировки питательных компонентов в растения через мембранные стенки.

8) Пищевая промышленность. ПАВ применяется в мороженом, шоколаде, взбитых сливках и соусах для салатов и других блюд.

9) Нефтедобыча. ПАВ применяются для гидрофобизации призабойной зоны пласта (ПЗП) с целью увеличения нефтеотдачи.

Чем же так страшны ПАВ для экологии и человека? Дело в том, что ПАВ могут быстро разрушаться в окружающей среде или, наоборот, не разрушаться, а накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях. Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде — понижение поверхностного натяжения. Например, в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания диоксида углерода CO₂ в массе воды. По некоторым данным ПАВ адсорбировавшись на поверхности воды в водоемах повышает поглощение волн радиолокационного сигнала. Другими словами, радары и спутники хуже улавливают сигнал от объектов находящихся под водой в водоемах с определенной концентрацией ПАВ.

Только немногие ПАВ считаются безопасными (алкилполиглюкозиды), так как продуктами их деградации являются углеводы. Однако адсорбировавшись на поверхности частичек земли или песка степень/скорость деградации ПАВ снижается в разы. Так как почти все ПАВ, используемых в промышленности и домашнем хозяйстве, имеют положительную адсорбцию на частичках земли, песка, глины, при нормальных условиях они могут высвобождать (десорбировать) ионы тяжелых металлов, удерживаемые этими частичками, и тем самым повышать риск попадания этих веществ в организм человека.

Большинство ПАВ обладают чрезвычайно широким диапазоном отрицательного влияния как на организм человека и водные экосистемы, так и на качество вод. Прежде всего, они придают воде стойкие специфические запахи и привкусы, а некоторые из них могут стабилизировать неприятные запахи, обусловленные другими соединениями. Так, содержание в воде ПАВ в количестве 0,4-3,0 мг/дм3 придаёт ей горький привкус, а 0,2 -2,0 мг/дм3 – мыльно-керосиновый запах.

 

Рис. 15. Пенообразование.

 

Одним из основных физико-химических свойств ПАВ является высокая пенообразующая способность (Рис.15), причём в сравнительно низких концентрациях (порядка 0,1-0,5 мг/дм3). Возникновение на поверхности воды слоя пены затрудняет тепломассообмен водоёма с атмосферой, снижает поступление кислорода из воздуха в воду (на 15-20 %), замедляя осаждение и разложение взвесей, процессы минерализации органических веществ, и тем самым ухудшает процессы самоочищения. Некоторые нерастворимые ПАВ при попадании на поверхность воды образуют нерастворимые пленки, распространяющиеся при достаточной площади растекания в монослои.

Значительную часть антропогенной нагрузки, приходящейся на поверхностные водные объекты, составляют сточные воды, содержащие синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), которые входят в состав всех хозяйственно-бытовых и большинства промышленных сточных вод.

95-98 % общего количества применяемых в нашей стране детергентов - синтетических моющих средств (CMC), вырабатываемых промышленностью, составляют анионные и неионогенные ПАВ и моющие средства на их основе, которые, как правило, характеризуются низкой биологической разлагаемостью и, в силу своей химической природы, оказывают существенное отрицательное воздействие на водные объекты.

Попадая в водоёмы, ПАВ активно участвуют в процессах перераспределения и трансформации других загрязняющих веществ (таких как хлорофос, анилин, цинк, железо, бутилакрилат, канцерогенные вещества, пестициды, нефтепродукты, тяжёлые металлы и др.), активизируя их токсическое действие. С ПАВ связано 6-30 % меди, 3-12 % свинца и 4-50 % ртути в коллоидной и растворённой форме. Незначительной концентрации ПАВ (0,05-0,10 мг/дм3) в воде достаточно, чтобы активизировать токсичные вещества.

При небольшом содержании ПАВ в воде часто наблюдается коагуляция и седиментация примесей, обусловленная уменьшением или даже снятием электрокинетического потенциала частиц вследствие сорбции противоположно заряженных органических ионов ПАВ.

Кроме того, ПАВ несколько тормозят распад канцерогенных веществ, угнетают процессы биохимического потребления кислорода, аммонификации и нитрификации.

При гидролизе ПАВ и детергентов в водной среде образуется комплекс фосфатов, что приводит к евтрофированию водоёмов. CMC в среднем поставляют в природные воды от 20 до 40 % общего фосфора.

ПАВ также могут способствовать и повышению эпидемиологической опасности воды, а также способствуют химическому загрязнению воды веществами высокой биологической активности.

Большинство ПАВ и продукты их распада токсичны для различных групп гидробионтов: микроорганизмов (0,8-4,0 мг/дм3), водорослей (0,5-6,0 мг/дм3), беспозвоночных (0,01-0,9 мг/дм3) даже в малых концентрациях, особенно при хроническом воздействии. ПАВ способны накапливаться в организме и вызывать необратимые патологические изменения.

Многими исследователями отмечается зависимость степени и характера влияния ПАВ на водные организмы от химической структуры веществ. Наиболее сильное отрицательное влияние оказывают алкиларилсульфонаты, т.е. вещества, имеющие в своей молекуле бензольное кольцо, и некоторые неионогенные вещества. Менее всего токсичны ПАВ на основе полимеров, несколько токсичнее алкилсульфаты и алкилсульфонаты. Соединения, имеющие прямую боковую цепь, более токсичны, чем вещества с сильно разветвлённой углеродной цепью.

Токсичность ПАВ в водной среде в значительной степени уменьшается за счёт их способности к биодеградации. ПАВ, в той или иной степени, поглощаются всей флорой и фауной водных объектов.

Среди основных причин загрязнения водоёмов этими веществами также часто отмечают способность ПАВ, выбрасываемых выпускающими их предприятиями в воздух в значительных количествах, проникать с атмосферными осадками в открытые водоёмы и просачиваться в подземные ближние слои грунтовых вод. В грунтовые воды ПАВ попадают также при очистке сточных вод на полях фильтрации и при этом, как правило, увлекают за собой и другие загрязнения. Из подземных вод ПАВ практически беспрепятственно проходят в поверхностные водоисточники и через очистные сооружения в питьевую воду. Кроме того, попадая в природные воды, ПАВ сорбируются содержащимися в них частицами минерального и органического происхождения, оседают на дно водоёмов и тем самым создают очаги вторичного загрязнения.

Большая трудность очистки воды от ПАВ состоит в том, что различные ПАВ в водоёмах чаще всего встречаются в виде смеси отдельных гомологов и изомеров, каждый из которых проявляет индивидуальные свойства при взаимодействии с водой и донными отложениями, различен и механизм их биохимического разложения. Исследования свойств смесей ПАВ показали, что в концентрациях, близких к пороговым, эти вещества обладают эффектом суммирования их вредных воздействий. Во взаимодействии анионактивных веществ, входящих в смесь, также наблюдается синергизм, поэтому общее влияние N, оказываемое смесью ПАВ, определяется следующим образом:

 

                                                  N = Q₁P₁ + Q₂P₂ + ... + Q_nP_n = 2% Q_iP_i,

где Q_i - влияние, оказываемое каждым анионактивным веществом, входящим в смесь, взятым в концентрации, равной суммарной концентрации смеси; P_i - относительная доля каждого вещества, входящего в смесь.

Большинство из вновь синтезированных ПАВ, поступающих в водоёмы и водотоки со сточными водами, способны накапливаться в них на протяжении длительного времени, особенно если состоят из смеси изомеров с различной скоростью расщепления. Исходя из этого, нормирование присутствия в водоёмах смеси ПАВ должно производиться по правилам, рекомендованным для смесей химических веществ.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) ПАВ в воде водоёмов составляет 0,5 мг/дм3, неионогенных - 0,1 мг/дм3. Лимитирующим показателем вредности СПАВ является их пенообразующая способность, которую также необходимо учитывать при повторном использовании очищенных сточных вод в техническом водоснабжении промышленных предприятий.

Используемое для очистки сточных вод от загрязняющих их примесей оборудование, принцип работы которого основан на традиционных способах механической и физико-химической обработки, часто оказывается недостаточно результативным по разным причинам. Поэтому разработка и внедрение высокоэффективного оборудования, а также технологических приемов, позволяющих очищать сточные воды до требуемых параметров, является актуальной задачей в технологии водоочистки. В настоящее время наиболее рациональными и достаточно эффективными способами очистки можно назвать сочетание электрохимических и сорбционных процессов.

 

 

Глава 4. Практическая часть. Методы исследования.

 

Основной метод – это лабораторный эксперимент, с целью выявить влияние СМС на физиологические процессы живых организмов (на примере проростков семян кабачка ): скорость роста, изменение цвета и внешнего облика.

            В качестве лабораторного объекта были выбраны семена кабачков, так как они обладают высоким процентом и скоростью всхожести, а так же крупными листьями и семядолями, на которых было бы легко заметить морфологические изменения, которые могут возникнуть под действием СМС. Опыт ставился над проростками семян (Рис.16). Это делалось по двум причинам: во-первых, данное условие позволяло избежать случайную гибель семян в результате естественной невсхожести (что, к сожалению, часто наблюдается среди купленных семян), а во-вторых позволяло воочию наблюдать процессы изменения, происходящие в обработанных ростках по сравнению с контрольными образцами.

 

 

Рис. 16. Подготовка эксперимента.

 

            В качестве предполагаемых мутагенов использовались:

А) Средство для мытья посуды «FAIRY»;

Б) Стиральные порошки «Taid» и  « Sorty»;

В) Средство для мытья раковин «Cifcream» и «Доместос»;

Г) Шампунь «Nivea»;

Д) Чистящий порошок «Comet».

            Из каждого моющего вещества приготавливался водный раствор 1%-ной концентрации. Ранее уже проводились исследования влияния СМС на растения, в частности на всхожесть семян различных растений. Для этого были приготовлены 5%, 10% и 15%-ой концентрации растворы (Таблица 2-4). Полученные результаты демонстрировали высокую степень гибели обработанных семян. Однако задача нашего исследования предусматривала выживание образцов, поэтому концентрация растворов была снижена до 1 %, чтобы пронаблюдать эффект воздействия.

            Для приготовления растворов жидких моющих средств использовался медицинский шприц с ценой деления 1 мл (Рис.16). Для приготовления растворов порошков применялись технические весы: взвешивали на весах 1 г порошка и доливали соответственно 9 мл воды. Получались растворы нужной концентрации.

 

 

Рис.16.  Приготовление раствора жидкого моющего средства.

 

            Для получения более достоверных результатов каждый эксперимент закладывался с повторностью в 5 раз.

                        Семена кабачка проращивались в чашках Петри на влажной материи или бумажной салфетке при оптимальной температуре +20-25^оС, затем часть проростков без обработки СМС помещалась в горшки с почвой для контроля, а часть проростков в чашках Петри заливалась раствором соответствующего СМС на 1 час, а затем так же помещалась в почву для дальнейшего наблюдения на протяжении 7 дней.

  

Глава 5. Результаты

 

            В результате эксперимента было установлено, что стиральные порошки «Taid» и  «Sorty» вызывают практически полную гибель проростков семян: во всех 5 выборках проростки семян кабачка погибали в течение первых двух суток после обработки (даже после снижения концентрации раствора до 0,5% в дополнительном эксперименте). Поэтому было принято решение, что стиральные порошки не удовлетворяют главной цели исследования – их действие на растения летально.

            Образцы, обработанные раствором «Fairy», сохраняли жизнеспособность на протяжении 5 дней, однако демонстрируя значительное снижение темпов роста по сравнению с контролем после второго дня наблюдения. В течение первого дня наблюдения цвет обработанного проростка кабачка изменился от тёмно-зелёного до жёлто-лимонного (морфологические изменения ярко выражены), причём это наблюдалось как на семядолях, так и на первых настоящих листьях (Рис.17-18). Однако через 4-5 дней обработанные проростки погибали. Предполагается, что можно увеличить жизнеспособность проростка, уменьшив концентрацию моющего средства в растворе.

 

 

Рис.17.  Контрольный образец проростка

 

 

 

Рис.18.  Проростки, обработанные раствором «FairyY»

 

         У проростков, подвергнутых обработке раствором «Доместос»,  возникли аномалии развития, замедление темпов роста, уменьшенная выживаемость по сравнению с контрольным образцом, изменение цвета и формы листьев (они стали резко желтеть и съёживаться), по истечение 3-х дней все опытные образцы погибли (Рис. 19). Снижение концентрации до 0,5%  привело лишь к продлению срока жизни до 4-х дней. Это также свидетельствует о несовместимости данного СМС с жизнью растения.

Рис. 19. Проростки, обработанные раствором «Доместос»

         Причём, попутно осуществился (случайно) и эксперимент над человеком и млекопитающим животным.Неоднократно отмечены случаи резкого ухудшения самочувствия при использовании чистящего средства. Основные симптомы – резь в глазах, затрудненное дыхание, тошнота, головокружение.  При контакте с кожей вызывает боль, чувство жжения и местное раздражение.

Реакция животных так же необычна – у кошек наблюдаются симптомы расстройства нервной системы – нарушение координации движений, изменение поведения.

            Применение средства для мытья раковин «Cifcream» не привело к морфологическим изменениям у проростков, за исключением кратковременного усиление темпов роста в длину (обгоняли контрольные образцы за первые 2-3 дня на 3-5 см), однако в дальнейшем скорость роста снижалась и приходила в норму. Выживание опытных образцов составила в итоге 80%. Это свидетельствует о том, что данное чистящее средство совместимо с жизнью растений, но мутагенным или модифицирующим действием не обладает (Рис.20-21).

 

Рис.20.  Проростки, обработанные раствором «Cifcream»

 

 

Рис.21. Контрольные образцы

 

         Обработка проростков раствором шампуня «Nivea», как и в случае с «Cifcream», не привела к мутационным процессам, однако усилила темпы роста в длину опытных образцов по сравнению с контролем: обгон в росте за 7 дней составлял в среднем от 3 до 6 см (Рис.22-23).

 

 

Рис.22. Проростки, обработанные шампунем «Nivea».

Рис.23. Контрольные образцы

 

         При обработке проростков раствором чистящего порошка «Comet», наблюдается незначительное замедление темпов роста опытных образцов в сравнении с контролем и изменение окраски листьев: появляются полосообразные пятна на листьях от желтовато-зелёного до белого цвета или красивое побеление краёв листа и семядолей (Рис. 24). Проростки сохраняли жизнеспособность в 30% случаев на весь срок наблюдения (7 дней), демонстрируя изменение окраски и новых листьев. К сожалению, на данный момент нельзя сказать, является ли это изменение мутацией или же модификацией, но это планируется выяснить в ближайшее время.

 

 

Рис.24. Проросток, обработанный раствором «Comet».

            Таким образом, в результате проведённой работы было установлено, что стиральные порошки исследованных марок «Taid» и  «Sorty», а так же средство для мытья раковин «Доместос» смертельно опасны для растений даже в малых концентрациях; чистящее средство «Cifcream» и шампунь «Nivea» усиливают темпы роста проростков, не меняя их цвета или формы листьев (что может быть результатом воздействия мягких ПАВ); средство для мытья посуды «Fairy» вызывает изменение цвета растения; раствор чистящего порошка «Comet»  приводит к пятнистости листьев.

            Однако, несмотря на некоторые результаты, полученные в случаях с «Fairy» и  «Comet»,  эксперимент нельзя считать завершённым, так как требуется ещё установить нужные концентрации водных растворов данных СМС, которые бы вызывали изменения, не приводя к гибели растений, а так же установить характер данных изменений: наследственный мутационный или ненаследственный модификационный. От ответа на данные вопросы будут зависеть и методы их применения в селекции растений.

 

Заключение

В результате данного этапа исследовательской работы было установлено, что синтетические моющие средства негативным образом влияют на живые организмы. Зачастую сила и степень их воздействия на разные организмы различна: вызывая гибель одних, они подчас стимулируют неограниченное размножение других, что так же приводит к нарушениям в сообществе.

У растительных организмов под действием СМС изменяются темпы роста, меняется внешний облик, окраска, что зачастую приводит к их гибели.  

В ходе работы был выяснен основной химический состав синтетических моющих средств и их воздействие на живые системы. Причём, не только для растений они вредны, но и для людей. И не всегда результат воздействия привычных порошков и кремов  состоит только в отравлении при попадании в пищу или вдыхании. Различные компоненты СМС могут оказывать опосредованное, порой растянутое во времени воздействие на наш организм. Наиболее опасен в бытовом обращении хлор. Он вызывает заболевания сердечнососудистой системы, атеросклероз, анемию, гипертонию, аллергические реакции. Хлор разрушает белки, повышает риск заболевания раком, негативно влияет на волосы, и кожу. Следующие по «вредности» идут фосфаты. Во многих странах их запретили еще 20 лет назад. Фосфаты попадают в водоемы и вызывают усиленный рост сине-зеленых водорослей, вызывающих отравления. Употребление загрязненной воды приводит к прерыванию беременности, врожденным травмам, уменьшенному весу новорожденных, опухолям желудочно-кишечного тракта, росту заболеваемости и сокращению продолжительности жизни.

И наконец, анионные ПАВ, обозначаемые А-ПАВ. Это наиболее агрессивные из всех поверхностно-активных веществ. Под их воздействием нарушается иммунитет, возникает или обостряется аллергия, поражаются клетки мозга, почек, легких, печени. Самое опасное то, что ПАВ имеют свойство накапливаться в органах, причем при активном содействии фосфатов, которые усиливают их проникновение через кожу и накопление на волокнах тканей. К тому же, даже 10-разовое полоскание в воде не освобождает ткани от химикатов полностью. Сильнее всего вещества удерживают шерстяные, полушерстяные и хлопковые вещи. Опасные концентрации ПАВ остаются до четырех суток, создавая очаг постоянной интоксикации. Сохраняются тонкие плёнки ПАВ и на посуде, они не смываются водой и поступают в организм с пищей.

Все эти агрессивные вещества могут оказаться так же сильными мутагенами, исследовав действие которых, можно научиться применять их в генной инженерии и селекции растений.

Однако исследование ещё не закончено, получены лишь первые результаты. В дальнейшем планируется более детальное изучение влияния на растительные объекты растворов СМС «Fairy» и «Commet», установление факта возникновения мутации, а так же расширение объектов исследования, ведь в быту нас окружает огромное многообразие синтетических моющих средств, любое из которых может оказаться «волшебной палочкой» домашней лаборатории.

 Список источников данных:

1. Абрамзон А. А., Гаевой Г. М. (ред.) Поверхностно-активные вещества. -Л.: Химия. 1979. 376 с.

2. Артеменко А.И., Тикунова И.В., органическая химия 10-11. пробный учебник для 10-11 класов общеобразовательных учебных заведений, М.; Просвещение, - 1992.- с.192.

      3. Неволин Ф. В., Химия и технология синтетических моющих средств, 2 изд., М., 1971.-с.71

4. Ребиндер П. А. Поверхностноактивные вещества и их применение, «Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева», 1959, т. 4, № 5.

5. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на прорастание семян и удлинение проростков гречихи Fagopyrum esculentum. — Токсикологический вестник. 2007, № 5 с. 42-43.

6. Ченыкаева Е.А., Спиридонова А.И. Советы огородникам: Справочное пособие. – 4-е изд., - М.; Колос, 1998г. – с.287.

7. Средства для очистки и ухода в быту. Химия, применение, экология и безопасность потребителей. Под ред. Г.Хауталя и Г.Вагнера. Москва, 2007 г.

     8. http://moyuwie.ru/article/category/moyushhie-sredstva

     9. http://www.o8ode.ru/article/answer/pnanetwater/cam...

    10. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D1%82%D0...

    11. http://www.pokup.ru/?mode=article&id=37&cat=1

    12. http://www.krepplast.ru/category/moyushchie-i-chistyashchie-sredstva-dlya-posudi.html

    13. http://www.irecommend.ru/content/sredstvo-dlya-mytya-posudy-aos-absolut-optimal-system

    14. http://www.omar.ru/home/test/poroshki/moy.shtml

    15. http://www.nau-ra.ru/dosug/s/124/500/?lang=ru