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生物降解过程中对于表面活性剂AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的关系——材料和方法

来源:上海谓载 浏览 19 次 发布时间:2021-10-08

2、实验材料和方法


2.1、材料


使用了一种阴离子表面活性剂和两种非离子表面活性剂。阴离子表面活性剂是LAS(线性烷基苯磺酸钠,WAKO Chemical Co.,用于JIS中的洗衣洗涤剂测试,分析最低95%)。如下通过HPLC分析获得碳数分布;C10:15.9%、C11:33.2%、C12:30.3%和C13:20.54%。


两种非离子表面活性剂是AE8(Alcohol ethoxylate,EO:8,NIPPON SHOKUBAI Co.)和AE9(Alcohol ethoxylate,EO:9,WAKO Chemical Co.)。AE8是一种市售的用于洗衣洗涤剂的非离子表面活性剂,它含有约73%的C12-AE8和27%的C14-AE8(通过HPLC测量)。


2.2、生物降解过程评价稀释水按日本工业标准(JIS)K 01029-11配制。使用BOD测试仪(TAITEC Co.)通过耗氧量法测量生物降解性变化。神奈川水再生中心提供的返还污泥在收集后不久就被冷冻保存。曝气48 h后的上清液用于试验。将该上清液稀释10倍,用玻璃纤维过滤器过滤。12.5 mL/L该液体用于生物降解试验。生物降解率计算为BOD/ThOD(理论需氧量)。该ThOD值通过使用总氧分析仪(MODEL 1548 Yuasa Ionics Inc.)测量总需氧量(TOD)来确认。


2.3、表面张力测量


将与BOD测试仪的实验样品含有相同种源和测试试剂的测试水制备在测试瓶中。将试瓶塞紧,将试液在20℃的避光培养箱中持续搅拌。在表面张力测量之前,以固定间隔取出一定量的样品溶液。使用Wilhelmy天平方法EZ-Pi(KIBRON Inc.)的带有铂丝探针的自动表面张力计用于表面张力测量。


2.4、HPLC分析


2.4.1、LAS的固相萃取和HPLC分析


从生物降解过程中取出的液体样品通过玻璃纤维过滤器(1µm,47 mm,GL science)过滤。然后将提取物通过C18 Empore盘(GL Science)过滤以收集表面活性剂及其降解产物。从圆盘上除去水后,加入5 mL甲醇(Junsei Chemistry)以洗脱分析样品,其中包括表面活性剂及其降解产物。该程序的收集率约为80%。


使用紫外检测器(UV-8010,Tosoh)和荧光检测器(RF-535,Shimadzu)通过HPLC12分析LAS。ODS柱(Kaseisorb ODS2000 4.6◊250 mm,Tokyo Chemical Industry)在柱温40˚C下使用。加入0.1 M NaClO4的甲醇-水(45:55)用于流动相13)。流速为1.0 mL/min(ISOCRATIC)。


2.4.2、AE的固相萃取衍生化


对AE进行了相同的固相萃取程序。提取250µL AE-甲醇溶液置于试管中,减压挥发甲醇。然后加入250µL二氯甲烷(Junsei Chemistry)和内标C18醇(Junsei Chemistry)。为了获得紫外线吸收,AE通过添加5µL异氰酸苯酯(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)衍生化,并在烘箱中在55±2˚C下加热45分钟14,15。该程序的收集率为约85%。


热处理后,在试管中的样品中加入250µL甲醇,作为分析样品。通过与衍生醇的HPLC峰(Junsei Chemistry)进行比较,确定了每个烷基链长度的AE。


2.4.3、AE的HPLC分析条件


使用与LAS分析相同的色谱柱,并使用UV-8010作为检测器来分析AE。柱温保持在25˚C,流动相使用甲醇-水(8:2至10:0)。流速为1.5 mL/min(15分钟溶剂梯度)。


2.5、急性水生毒性试验


大型水蚤用于测试。为了使用最近24小时内出生的幼虫进行毒性试验,在试验前24小时仅将成年生物转移到繁殖容器中。Daphnia magna的具体饲养方法在我们之前的论文中有所描述3,4)。从生物降解溶液中取出用于毒性试验的试验溶液。每次试验准备四个装有10mL试液的试管,每个试管中转移5个试管。准备两个不含表面活性剂的试管用于空白试验。试管保持在16 h/8 h的明暗频率条件下,20˚C。48小时后对死亡和固定的个体进行计数。死亡率的计算方法是将死亡和无法活动的人数除以总人数。48 h毒性试验中的生物降解会对毒性产生影响,但在本研究中被忽略。

生物降解过程中对于表面活性剂AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的关系——摘要、简介

生物降解过程中对于表面活性剂AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的关系——材料和方法

生物降解过程中对于表面活性剂AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的关系——结果与讨论

生物降解过程中对于表面活性剂AS、AE的表面活性以及水生生物毒性的性能的关系——结论、致谢!

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