醇醚磷酸酯型助劑生物降解性的研究.pdf

1、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯是一類(lèi)重要的新型陰離子型表面活性劑,兼具有非離子和陰離子表面活性的優(yōu)良特性,廣泛地應(yīng)用于紡織,塑料,日用化學(xué)品等領(lǐng)域。隨著表面活性劑行業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)型表面活性劑的環(huán)境和健康問(wèn)題的不斷暴露,國(guó)內(nèi)外許多研究者對(duì)新型脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯類(lèi)助劑進(jìn)行了大量的研究和應(yīng)用,但從總體來(lái)看,目前對(duì)脂肪醇聚氧乙烯醚型助劑的研究多集中在其合成工藝,產(chǎn)品分離純化,性狀改進(jìn)等方面,對(duì)其環(huán)境中的生物降解性尚待進(jìn)一步探討。
　　 本研

2、究首先采用改進(jìn)的硫氰酸鈷法(CTAS),對(duì)幾種典型的傳統(tǒng)型OP系列助劑與本實(shí)驗(yàn)室自制的新型脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯型助劑06301進(jìn)行初級(jí)生物降解性和快速生物降解性的對(duì)比分析,然后對(duì)新型的醇醚磷酸酯型助劑進(jìn)行好氧和厭氧的生物降解性研究,并進(jìn)一步探討其生物降解途徑,最后隨機(jī)采集了全國(guó)三個(gè)省市地區(qū)無(wú)醇醚磷酸酯型助劑使用記錄的大田土壤,進(jìn)行培養(yǎng)馴化后,分離出3株具有高效優(yōu)勢(shì)降解醇醚磷酸酯性能的菌種,采用16S rDNA的方法初步分析了菌種類(lèi)型,

3、并對(duì)菌株降解醇醚磷酸酯型助劑的影響因素進(jìn)了探討。取得主要結(jié)果如下:
　　 1.對(duì)新型醇醚磷酸酯型助劑和典型傳統(tǒng)型助劑的初級(jí)生物降解性進(jìn)行了對(duì)比分析,并設(shè)置15℃,25℃,30℃實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)比研究溫度對(duì)生物降解性的影響。結(jié)果表明,整體上X-1005的降解速率最慢,OP-25的降解速率最快,06301有較好且穩(wěn)定的初級(jí)降解率。在一定的溫度范圍內(nèi),OP系列傳統(tǒng)型助劑的初級(jí)生物降解性隨溫度升高而增大,而各溫度條件下06301的初級(jí)生物降解

4、度差異不明顯,說(shuō)明06301在自然環(huán)境中其初級(jí)生物降解度受溫度影響較小,有較好較穩(wěn)定的初級(jí)生物降解度。
　　 2.在10℃、20℃、30℃條件下,采用密閉瓶法對(duì)比研究新型醇醚磷酸酯型助劑和典型傳統(tǒng)型助劑的快速生物降解性。結(jié)果表明,在一定溫度范圍內(nèi),代表性的酚環(huán)傳統(tǒng)型OP系列助劑其BOD值隨著時(shí)間的推移和溫度的上升呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),而06301的BOD值隨溫度變化的趨勢(shì)不明顯,其BOD值6 d內(nèi)基本維持在92mg／L左右。由此說(shuō)明,

5、相比傳統(tǒng)型助劑而言,06301生物降解速度較快,在培養(yǎng)期內(nèi)隨著溫度的上升,06301的生物降解速率受環(huán)境溫度的影響不明顯,在水環(huán)境中具有穩(wěn)定的快速生物降解性。
　　 3.對(duì)新型醇醚磷酸酯型助劑的好氧和厭氧生物降解進(jìn)行研究。結(jié)果表明,在保持好氧培養(yǎng)體系的溫度為25℃,pH為6.0±0.15；保持厭氧培養(yǎng)體系的溫度為35℃,pH為6.5±0.2,二者具有相同生物活性時(shí),06301均容易被降解。降解8 d后,06301在好氧和厭氧條件

6、下降解率分別為97.11％和98.13％,但是厭氧條件下06301的生物降解率要稍高于好氧條件下的生物降解率。
　　 4.對(duì)新型醇醚磷酸酯型助劑的生物降解途徑進(jìn)行分析。結(jié)果表明,在好氧條件下,06301的中間降解產(chǎn)物主要是短鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚,EO鏈末端及碳鏈末端的羧酸化產(chǎn)物、以及少量的脂肪醇,由此推斷,06301的好氧降解過(guò)程發(fā)生了EO鏈及碳鏈末端的ω／β-氧化途徑。
　　 5.從大豆,水稻和蔬菜三種不同作物的大田土