磷酸盐可以通过金属取代磷酸中的部分或全部氢来生成。取决于数量被取代的氢原子,所得到的化合物称为伯、仲或叔磷酸盐。伯磷酸盐和仲磷酸盐含有氢,是酸性盐。二磷酸盐和叔磷酸盐,但钠、钾和
铵不溶于水。叔磷酸钠是一种有价值的洗涤剂和水软化剂。初级磷酸盐往往更容易溶解。
磷酸盐是植物和动物新陈代谢的重要组成部分,它有助于葡萄糖在体内氧化的第一步。初级磷酸钙是植物肥料的一种成分。
磷酸盐最近引起了越来越多的关注。重点是家用洗涤剂对环境的有害影响。洗涤剂产生的废水含有磷酸盐,据说是一种水污染物。
大多数洗衣粉含有大约35%到75%的钠
三磷酸盐(Na5P3O10),有两个用途。提供碱性溶液(pH值为9.0至10.5)是有效清洁的必要条件,也可以吸附天然水中的钙和镁离子,防止它们干扰洗涤剂的清洁作用。
富营养化是指水体不断过度施肥,大量的藻类大量繁殖,导致河流和湖泊窒息。磷化合物作为所有植物生命的肥料,无论是自由漂浮的藻类或更实质性的根杂草,并涉及到富营养化。许多国家控制磷酸盐水平,然而
瑞士已经禁止磷酸盐的使用。
海洋环境既脆弱又比陆地生态系统更具抵抗力。它是脆弱的,原因是营养物质通常以非常低的浓度存在,被生物永久消耗,污染物扩散迅速。
湖泊和河流是极其复杂的生态系统。营养物被藻类和根茎杂草吸收。这些杂草是鱼类幼虫和浮游动物的庇护所,这两种生物都以藻类为食,而藻类反过来又被更大的鱼类吃掉。科学家们得出结论,未受污染的湖泊可以毫无不确定性地吸收大量磷酸盐。当一种肥料,比如磷酸盐,被加入时,更多的藻类会生长,
从而导致浮游动物和鱼类的数量减少。只有当湖水已经不洁净时,困难才会出现。浮游动物对环境很敏感,许多物质对它们是有毒的。如果这些物质(包括磷酸盐)存在,浮游动物的数量就不会增加。在这个被污染的系统中添加磷酸盐会阻碍藻类的生长。漂浮的物体切断了照明。杂草死亡和分解消耗了溶解氧,并产生硫磺气味和瘟疫。由于没有住处和食物,鱼的幼虫饿死了。这个湖正在走向灾难。
如果没有湿地,我们就会有很少的新鲜饮用水,因为湿地过滤了我们的湖泊、河流和小溪的水,从而减少了对水的污染。湿地植物的生长会清除从周围土壤中冲进来的磷酸盐和其他植物营养物质,从而限制藻类和水生杂草的生长。这种增长在加拿大的一些主要水域是一个严重的问题,在那里,死亡和腐烂的藻类剥夺了深水的氧气。
兰开斯特大学的研究人员对那些被酸雨杀死的湖泊进行了研究。过量的酸这些湖泊可以通过添加石灰很容易中和,但这使水中富含钙。生命将逐渐回到湖泊,但由于这些湖泊的钙含量较低,它将不再是污染前存在于湖泊中的生命。他们得出结论,答案是加入磷酸盐。
这些磷酸盐通过屏蔽水起作用。这取决于湖里的硝酸盐离子。矛盾的是,这些离子也由酸雨产生,含有来自燃烧源的氮氧化物。这些肥料不会改变水的pH值。相反,它们刺激植物的生长。植物吸收溶解的硝酸盐,产生氢氧根离子,反过来中和多余的酸。
从洗涤剂中去除磷酸盐不太可能减缓藻类在含物质中的生长。这实际上可能是灾难性的。用硼砂取代它肯定是灾难性的。科学家不能确定硼砂在植物生长中的作用。藻类和其他微型植物并不需要它,但对高等植物却是必不可少的。然而,如果硼的含量过高,大约每克水含有5微克硼,那么硼就会严重损害植物的生命。高碱性物质、凝胶蛋白和氢氧化钠是有害物质。另一个令人关切的事实是,每年有成千上万的儿童吞下清洁剂,导致严重受伤或死亡。
总之,克服磷酸盐灾难性影响的唯一方法是找到替代磷酸盐。然而,磷酸盐的可接受替代品还没有找到。如果只用合成洗涤剂洗涤,则需要大量的洗涤剂,因此每次洗涤的成本会显著增加。另一种替代方法是用合成的非离子洗涤剂代替使用中的离子洗涤剂。非离子洗涤剂不沉淀钙或镁离子。这将减少污染我们的湖泊和河流的风险。
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