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生物降解過程中對于表面活性劑AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的關(guān)系——材料和方法

來源:上海謂載 瀏覽 1400 次 發(fā)布時(shí)間:2021-10-08


2、實(shí)驗(yàn)材料和方法


2.1、材料


使用了一種陰離子表面活性劑和兩種非離子表面活性劑。陰離子表面活性劑是LAS(線性烷基苯磺酸鈉,WAKO Chemical Co.,用于JIS中的洗衣洗滌劑測試,分析最低95%)。如下通過HPLC分析獲得碳數(shù)分布;C10:15.9%、C11:33.2%、C12:30.3%和C13:20.54%。


兩種非離子表面活性劑是AE8(Alcohol ethoxylate,EO:8,NIPPON SHOKUBAI Co.)和AE9(Alcohol ethoxylate,EO:9,WAKO Chemical Co.)。AE8是一種市售的用于洗衣洗滌劑的非離子表面活性劑,它含有約73%的C12-AE8和27%的C14-AE8(通過HPLC測量)。


2.2、生物降解過程評價(jià)稀釋水按日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)K 01029-11配制。使用BOD測試儀(TAITEC Co.)通過耗氧量法測量生物降解性變化。神奈川水再生中心提供的返還污泥在收集后不久就被冷凍保存。曝氣48 h后的上清液用于試驗(yàn)。將該上清液稀釋10倍,用玻璃纖維過濾器過濾。12.5 mL/L該液體用于生物降解試驗(yàn)。生物降解率計(jì)算為BOD/ThOD(理論需氧量)。該ThOD值通過使用總氧分析儀(MODEL 1548 Yuasa Ionics Inc.)測量總需氧量(TOD)來確認(rèn)。


2.3、表面張力測量


將與BOD測試儀的實(shí)驗(yàn)樣品含有相同種源和測試試劑的測試水制備在測試瓶中。將試瓶塞緊,將試液在20℃的避光培養(yǎng)箱中持續(xù)攪拌。在表面張力測量之前,以固定間隔取出一定量的樣品溶液。使用Wilhelmy天平方法EZ-Pi(KIBRON Inc.)的帶有鉑絲探針的自動(dòng)表面張力計(jì)用于表面張力測量。


2.4、HPLC分析


2.4.1、LAS的固相萃取和HPLC分析


從生物降解過程中取出的液體樣品通過玻璃纖維過濾器(1μm,47 mm,GL science)過濾。然后將提取物通過C18 Empore盤(GL Science)過濾以收集表面活性劑及其降解產(chǎn)物。從圓盤上除去水后,加入5 mL甲醇(Junsei Chemistry)以洗脫分析樣品,其中包括表面活性劑及其降解產(chǎn)物。該程序的收集率約為80%。


使用紫外檢測器(UV-8010,Tosoh)和熒光檢測器(RF-535,Shimadzu)通過HPLC12分析LAS。ODS柱(Kaseisorb ODS2000 4.6?250 mm,Tokyo Chemical Industry)在柱溫40?C下使用。加入0.1 M NaClO4的甲醇-水(45:55)用于流動(dòng)相13)。流速為1.0 mL/min(ISOCRATIC)。


2.4.2、AE的固相萃取衍生化


對AE進(jìn)行了相同的固相萃取程序。提取250μL AE-甲醇溶液置于試管中,減壓揮發(fā)甲醇。然后加入250μL二氯甲烷(Junsei Chemistry)和內(nèi)標(biāo)C18醇(Junsei Chemistry)。為了獲得紫外線吸收,AE通過添加5μL異氰酸苯酯(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)衍生化,并在烘箱中在55±2?C下加熱45分鐘14,15。該程序的收集率為約85%。


熱處理后,在試管中的樣品中加入250μL甲醇,作為分析樣品。通過與衍生醇的HPLC峰(Junsei Chemistry)進(jìn)行比較,確定了每個(gè)烷基鏈長度的AE。


2.4.3、AE的HPLC分析條件


使用與LAS分析相同的色譜柱,并使用UV-8010作為檢測器來分析AE。柱溫保持在25?C,流動(dòng)相使用甲醇-水(8:2至10:0)。流速為1.5 mL/min(15分鐘溶劑梯度)。


2.5、急性水生毒性試驗(yàn)


大型水蚤用于測試。為了使用最近24小時(shí)內(nèi)出生的幼蟲進(jìn)行毒性試驗(yàn),在試驗(yàn)前24小時(shí)僅將成年生物轉(zhuǎn)移到繁殖容器中。Daphnia magna的具體飼養(yǎng)方法在我們之前的論文中有所描述3,4)。從生物降解溶液中取出用于毒性試驗(yàn)的試驗(yàn)溶液。每次試驗(yàn)準(zhǔn)備四個(gè)裝有10mL試液的試管,每個(gè)試管中轉(zhuǎn)移5個(gè)試管。準(zhǔn)備兩個(gè)不含表面活性劑的試管用于空白試驗(yàn)。試管保持在16 h/8 h的明暗頻率條件下,20?C。48小時(shí)后對死亡和固定的個(gè)體進(jìn)行計(jì)數(shù)。死亡率的計(jì)算方法是將死亡和無法活動(dòng)的人數(shù)除以總?cè)藬?shù)。48 h毒性試驗(yàn)中的生物降解會(huì)對毒性產(chǎn)生影響,但在本研究中被忽略。


生物降解過程中對于表面活性劑AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的關(guān)系——摘要、簡介

生物降解過程中對于表面活性劑AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的關(guān)系——材料和方法

生物降解過程中對于表面活性劑AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的關(guān)系——結(jié)果與討論

生物降解過程中對于表面活性劑AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的關(guān)系——結(jié)論、致謝!

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