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表面活性剂的生物毒性以及水的硬度和吸附效应对于水生生物毒性的影响——摘要、导言

来源:上海谓载 浏览 14 次 发布时间:2021-11-19


摘要


我们研究了表面张力对表面活性剂风险评估的有效性。 γtox被定义为表面活性剂出现急性水生毒性时的表面张力。 采用大稻瘟病菌、大型水蚤和大蚤对7种表面活性剂和3种洗涤剂进行了急性水毒性试验。 在表面张力曲线上绘制γtox值,并检查水硬度对毒性和表面张力的影响。 结果表明,表面活性剂和洗涤剂的种类对g-tox的影响很大。 因此,水生毒性不能仅仅用表面张力来解释。 然而,随着水硬度的变化,水毒性的变化可以用表面张力的变化来解释。 随着水硬度的增加,LAS(直链烷基苯磺酸盐)的水生毒性增加,肥皂的水生毒性降低,但两种γtox值都是恒定的。 在表面活性剂溶液中加入污泥作为吸附剂,可降低水体毒性。 由于含泥和不含泥的溶液的γtox值相等,因此毒性变化可以用表面张力来解释。 这些结果表明,表面活性剂因水的性质(如水的硬度)引起的水生毒性变化可以用表面张力的变化来解释。


1、 导言


在过去的研究中,对表面活性剂的急性水生毒性机制提出了一些假设。 Abel1)提出表面活性剂吸附在水生鳃膜上并破坏水生鳃膜的功能。 Tomiyama2,3)提出LAS与鳃蛋白形成复合物并诱导缺氧。 Jackson等人(4)提出水渗入鳃膜会增加肾损失。 这些假设都基于表面活性剂的水生毒性与界面活性密切相关的概念。


在水毒性与表面活性剂界面活性关系的研究开始时,表面张力降低导致表面活性剂水毒性的概念已被普遍接受。 相对于阈值表面张力值,Bock5)表明,如果表面活性剂溶液的表面张力降低到50 mN/m以下,则会产生水生毒性。 Gloxhuber等人6)研究了阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的水生毒性,并估算了48 mN/m的临界毒性表面张力。 他提出阴离子表面活性剂的急性水生毒性是由鳃的界面张力降低引起的,而非离子表面活性剂的急性水生毒性是由通过鳃吸收的表面活性剂的化学毒性引起的。


Calamari等人7)的结果表明,如果表面张力降至48 mN/m以下(如Gloxhuber所示),烷基苯磺酸盐和壬基酚乙氧基化物会产生水生毒性,但LAS的14天水生毒性出现在68 mN/m表面张力的溶液中。 他还坚持认为,化学因素应优先于物理化学因素,以阐明表面活性剂的水生毒性机制。 Kurata等人8)表明,当使用醇表面活性剂(如SEC-9和OXO-9)时,100%的水生动物在表面张力约为48 mN/m的表面活性剂溶液中存活,100%的水生动物在NP-10溶液中在51 mN/m的表面张力内死亡。


总的来说,表面活性剂溶液的表面张力和水生毒性之间的直接关系往往被否认。 然而,值得注意的是,这些研究主要集中在表面活性剂种类与水毒性出现点的表面张力之间的关系。 目前还没有关于影响表面张力的因素以及与这些因素相关的表面活性剂的相对水生毒性的研究。 在鳃上吸附表面活性剂引起毒性的条件下,表面活性和水生毒性之间应该存在某种关系。 因此,应考虑表面活性剂的物理化学条件,研究表面活性剂的水生毒性变化。


表面活性剂溶液的表面张力受水硬度和/或溶解矿物盐的存在影响。 例如,向某些表面活性剂溶液中添加氯化钠可增加界面活性9)和水生毒性10-12)。 此外,过去研究中显示的表面活性剂的水生毒性数据具有广泛的毒性水平。 这些现象可以用水的硬度或吸附剂的存在等因素引起的表面活性剂溶液界面活性的变化来解释。


在本研究中,我们通过考察几种表面活性剂的表面张力对急性水生毒性的影响,评估了表面张力作为表面活性剂水生毒性指标的作用。 通过改变水的硬度和/或添加吸附剂泥土,改变表面张力。



表面活性剂的生物毒性以及水的硬度和吸附效应对于水生生物毒性的影响——摘要、导言

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