환경으로의 방출

파라벤 환경으로의 배출은 화장품에서의 유비쿼터스 사용으로 인해 일반적입니다. 소비자가 이용할 수있는 퍼스널 케어 제품에 대한 2010 년 연구에 따르면 테스트 한 제품의 44%가 파라벤을 함유하고 있음이 밝혀졌습니다. 이러한 제품을 인체에서 씻어 내면 배수구 아래로 흘러 나와 지역 사회 폐수로 흘러 들어갑니다. 일단 이것이 발생하면 파라벤이 수성 및 고체 매체 내에 축적 될 가능성이 구체화됩니다. 환경에서 발견되는 가장 일반적인 파라벤 유도체 중 일부는 메틸 파라벤,에틸 파라벤,프로필 파라벤 및 부틸 파라벤을 포함합니다. 파라벤이 흐름에서 폐수를 처리하는 공장(WWTP)으로 유입하는 그들이 제거하거나 화학적으로 변경 또는 출시 통해 환경으로 진창이나 차 폐수.

의 일반적인 흐름을 파라벤이 그들 자신의 방법을 통해 폐수 처리 식물입니다.

에서 하나 뉴욕 WWTP,질량 부하의 모든 부모 파생상품(메틸파라벤,ethylparaben,프로필,라벤다,등등.)유입 폐수에서 176mg/day/1000 명으로 밝혀졌다. 이 값을 사용량을 예측하는 파라벤이를 입력 WWTPs 부터 8.5 백만 현재는 뉴욕에 거주하는 전체에 대한 올해의 가치 약 546kg 의 파라벤 계산됩니다. 따라서 파라벤 축적 수준은 장기간 준수시 유의미한 것으로 판명됩니다. WWTPs 는 파라벤 유도체의 92-98%사이를 제거합니다; 그러나이 제거의 대부분은 분해 생성물의 형성 때문입니다. 에도 불구하고 그들의 평판이 높은 제거를 통해 WWTPs,다양한 연구 결과 측정은 높은 수준의 파생상품 및 저하는 제품을 지속하는 환경에 있습니다.

의 형성 저하 productsEdit

염화 productsEdit

반응의 일반적인 paraben 으로 하이포아염소산(HClO)형태의 모노-,di-염화로 처리한 제품입니다.

화살표를 밀어 메커니즘의 형성의 모노 염화파라벤.

의 염화 프로필 이 시간에 물 20°C 을 포함하는 0.5μm 프로필 50μm 무료로 염소.

외에도 부모는 파라벤,paraben 저하는 제품 양식을 통해 WWTP 단계에 존재하는 관심사를 포함하여,환경 mono-,di-염화파라벤. 파라벤 함유 제품이 배수구 아래로 씻겨지면 파라벤은 염소 처리 반응을 겪을 가능성이 있습니다. 이 반응이 발생할 수 있습 무료로 염소에서 존재하는 탭 물 또는 나트륨 차아염소산염,종종에서 사용 WWTPs 으로 최종 소독 단계입니다. 중성 물에서는 라만 분광법으로 염소가 주로 차아 염소산(HClO)으로 존재 함을 확인했습니다. 파라벤은 hclo 와 반응하여 친 전자 성 방향족 치환을 통해 모노 및 디 염소화 생성물을 형성 할 수 있습니다. 염소의 친 전자 성 공격은 파라벤의 수산기 그룹으로부터 기증 된 전자 밀도에 의해 안정화되는 탄소를 형성한다. 이 단계는 수산기가 속도를 증가시키는 활성화기로 작용하지만 방향성의 손실로 인해 엔더 고닉입니다. 염기는 염소를 함유 한 탄소로부터 양성자를 추상화 할 수 있으며,그 다음에 관련된 pi 전자에 의한 방향족 성의 후속 복원이 뒤 따른다. 때문에 수산기 그룹이 더 활성화하기보다는 에스테르 그룹의 파라벤,반응을 직접 것입니다 모두에서 정형외과 위치를 파라의 위치는 이미 차단됩니다.

의 계좌는 잔 방정식에서 사용되었다는 연구를 계산 활성화 에너지 염소의 네 부모 파라벤이(메틸,에틸,프로와 라벤)에의 범위를 찾 36-47kJ/mol. 또 다른 연구에서,50-200μm 유리 염소를 함유 한 20°C(68°F)의 물 0 으로 급상승했다.5μm 프로필과 혼합물의 조성을 모니터링 40 분을 결정하는 경우 염화가 발생한 조건에서 발견 탭에서 물. 결과에 연구에서 확인하는 실종의 프로필 5 분 후의 모습은 모두 3-클로로-프로필 and3,5-dichloro-프로필파라벤여 5 분,그리고 지속성 3,5-dichloro-프로필로 주요한 종이에 남아있는 반응이다. 반응 온도가 35℃로 상승한 연구에서 유사하지만 더 빠른 경향이 발견되었습니다.

4-파라 옥시산(PHBA)편집

전체적인 반응을 보여주는 저하는 부모의 파라벤 4-파라 옥시산을 통해 기초 촉매 가수분해의 에스테르습니다.

화살표를 밀어 메커니즘을 보여주는 저하는 부모의 파라벤로 PHBA 을 통해 기초 촉매 가수분해의 에스테르 bond

또 다른 중요한 파라벤이 저하 제품은 4-파라 옥시산(PHBA). 파라벤이 PHBA 로 분해 될 수있는 두 가지 메커니즘이 있습니다. 첫 번째 분해 경로는 화학적으로 발생합니다. 부모 파라벤은 에스테르 결합의 염기 촉매 가수 분해를 쉽게 받아 PHBA 를 형성합니다. 반응은 적당히 알칼리성 조건 하에서,특히 pH 가≥8 일 때 일어난다. 이 반응은 6-9 인 가정용 폐수의 pH 범위와 화장품에 파라벤이 널리 존재하기 때문에 가정용 환경에서 상당히 널리 퍼져 있습니다. 때 paraben-을 포함하는 화장용 제품으로 출력은 커뮤니티 폐수를 유입하는,그들이 노출되는 환경 pH≥8,기본 촉매 가수분해 부모의 파라벤 계속된 형성,PHBA.

에서의 전자 전송 메커니즘,pi 전자에 두 번 사이의 결합은 산소와 카 탄소 울려면 산소를 떠나,부정적인 요금을에서 산소와 긍정적인 책임에서 카르보닐 탄소. 친핵체로 작용하는 수산화 이온은 현재 친 전자 성 카르 보닐 탄소를 공격하여 카르 보닐 탄소에 sp3 혼성화를 산출합니다. 전자는 다시 공진하여 산소와 카르 보닐 탄소 사이의 이중 결합을 형성합니다. 원래 sp2 하이브리드 화를 유지하기 위해-OR 그룹은 떠날 것입니다. -OR 그룹은 더 큰 안정성을 가진 음전하를 유지하는 능력으로 인해-OH 그룹보다 더 나은 떠나는 그룹 역할을합니다. 마지막으로,염기로서 작용하는-또는-는 카르 복실 산을 탈 프로토 네이션하여 카르 복실 레이트 음이온을 형성 할 것이다.

파라벤이 PHBA 로 분해 될 수있는 두 번째 방법은 WWTPs 내에서 생물학적으로 발생합니다. 폐수 처리의 2 차 정화기 단계에서 슬러지는 2 차 정화기의 바닥에 축적됩니다. 들어오는 유입 물의 액체 및 고체상의 분리시,파라벤은 슬러지에 축적되는 경향이 더 크다. 이것은 대략 1.58 의 로그 코우 값에 의해 정량화 된 바와 같이 적당한 소수성 때문입니다. 이 슬러지는 유기 영양소에 집중되어 있으며 결과적으로 미생물의 증식이 슬러지 내에서 일반화됩니다. 하나의 유기체는 생물학적으로 슬러지 파라벤을 PHBA 로 대사시키는 Enterobacter cloacae 입니다.

축적 저하의 제품에 environmentEdit

통해 다양한 분석 기법과 같은 가스 크로마토그래피와 고성능 액체 크로마토그래피,정확한 수준의 축적의 파생상품 및 저하가 제품에서 환경되었을 정량화. 이러한 수준이었을 정확히 측정하에서 고등 폐수 및 하수슬러지,이들은 주요 도로는 파라벤이며 자신의 저하가 제품 환경 방전 시에서 WWTPs.

농도에서 파라벤 차 폐수 물 샘플 µg/L(왼쪽). Μg/g 의 하수 슬러지 샘플에서 파라벤 농도(오른쪽).

파라벤 안정성 하수슬러지는 상대적으로 높으로 인해 자신의 능력을 결합하는 유기농 문제입니다. 토양 흡착 계수 값은 미국 환경 보호국에 의해 1.94(메틸 파라벤),2.20(에틸 파라벤),2.46(프로필 파라벤)및 2 로 계산되었다.72(라벤),의 모든 제안하는 파라벤이 있는 능력을 준수하는 유기의 부분 침전물 및 슬러지고,따라서,유지 환경입니다.

염소 처리 된 파라벤은 부모 파라벤의 92-98%효율과 비교하여 40%효율만으로 WWTPs 에서 제거됩니다. 감소에서 제거 효율성에 기인할 수 있는 줄 생분해성의 염화파라벤,그들의 증가 전체적인 안정성에 걸쳐 WWTPs,그리고 그들의 상대적으로 낮은 수 착하 슬러지 단계로 인해 낮은 log Kow 값입니다.

높은 수준의 PHBA 에서 발견된 차 폐수 비교하여 파생상품,그리고 PHBA 존재하에서 가장 높은 농도에서는 하수 슬러지. 이러한 수준의 축적에는 두 가지 이유가 있습니다. 첫 번째 이유는 PHBA 의 경향을 sorb 고체 입자가 될 수 있는 근사에 의 벤조산의 고 Kd 값의 약 19. PHBA 의 pKa 는 2.7 이지만 6-9 사이의 pH 환경에 있습니다. PKa 가 pH 보다 적기 때문에,카르 복실 산은 탈 단백질 될 것이다. 카복실산할 수 있습 그것을 행동으로 흡수제에 환경 솔리드 매트릭스,따라서 홍보의 집계에서 고등 폐수지만,특히 하수 슬러지 역할을 하는 단단한 매트릭스 자체입니다. 두 번째 이유는 생물학적 과정을 통한 WWTP 의 2 차 정화기 단계에서 phba 수준의 중간 증가 때문입니다.

환경 문제와 파라벤이 저하 productsEdit

여러 연구 결과 연결된 염화파라벤 내분비를 방해 기능,특히 모방한 에스트로겐의 효력과 염화파라벤는 것으로 3~4 번 더 많은 독성보다 그들의 부모 paraben. 에서 물벼룩,일반 독성을 부여하여 염화파라벤을 통해 발생이 아닌 특정 중단이 세포막의 기능입니다. 염소화 파라벤의 효능은 화합물이 세포막에 축적되는 성향과 상관 관계가 있습니다. 따라서,염화 파라벤이 독성에서 일반적으로 증가로 그들의 에스테르 체인 길이에서 증가로 인해 증가하수성.

PHBA 의 환경 축적의 함의는 또한주의를 보증합니다. 3 차 유출 물이 그레이 워터로 지역 사회 사용을 위해 다시 사용되면 인간에게 위험을 초래합니다. 이러한 위험을 포함 하나 이에 한정되지 않는,비정상적인 태아의 발달,내분비를 방해 활동 및 부적절한 에스트로겐을 승진시키는 효과. 는 경우 차 유출물이 환경에 출시에서 하천과 스트림는 경우 또는 슬러지 비료로 사용하는 포즈로 위험 환경물. 그것은 낮은 영양 수준,특히 다양 한 조류 종에 그 유기 체에 특히 독성. 실제로,특정 조류 종인 Selenastrum capricornutum 에 대한 LC50 은 리터 당 0.032 마이크로 그램(μg/L)인 것으로 나타났습니다. 이것은 0 의 수준에서 3 차 유출 물에서 PHBA 의 자연 풍부도보다 적습니다.045μg/L,따라서 3 차 유출 물에서 PHBA 의 현재 수준이 잠재적으로 그것이 접촉하는 Selenastrum capricornutum 의 50%이상을 근절 할 수 있음을 나타냅니다.

제거벤을 통해 ozonationEdit

화살표를 밀어 메커니즘의 오존 파라벤.환경에 축적되는 파라벤,염소화 파라벤 및 PHBA 의 양을 제한하기 위해 가능한 방법으로 고려 된 고급 치료 기술입니다. 오존은 파라벤을 산화시키고 이후에 필터를 통과하면 쉽게 제거 할 수있는 매우 강력한 산화제입니다. 오존의 친 전자 성질로 인해 방향족 파라벤 고리와 쉽게 반응하여 히드 록 실화 생성물을 형성 할 수 있습니다. 오존 화는 일반적으로 염소 처리보다 덜 위험한 소독 방법으로 간주되지만 오존 화는 더 많은 비용 고려 사항이 필요합니다. 오존 화는 파라벤(98.8–100%)의 제거에 큰 효능을 보여 주었고 PHBA 에 대해서는 92.4%의 약간 낮은 효능을 보여 주었다. 그러나 염소 처리 된 파라벤(59.2–82.8%)에 대해서는 적당히 낮은 제거율이 관찰됩니다. 오존 화에 의한 파라벤 제거를위한 제안 된 반응 메커니즘은 기계 론적으로 상세하다.