混合表面活性剂对菲和芘的增溶作用

比较了非离子表面活性剂 (Tween2 0 ,Tween40 ,Tween60 ,Tween80 ,Brij35和Brij5 8)与SDBS混合表面活性剂对菲和芘的增溶作用 .结果表明 ,在临界胶束浓度 (CMC)以上 ,表面活性剂对菲和芘有显著的增溶作用 ,菲的增溶顺序为 :Tween40 >Tween60 >Tween2 0 >Tween80 >Brij5 8>Brij35 ;芘的增溶顺序为 :Tween60 >Tween80 >Tween40 >Brij5 8>Tween2 0 >Brij35 .阴 非离子混合表面活性剂溶液的CMC值降低 ,胶束 水中溶质的分配系数Kmc增大 ,由此对菲和芘产生协同增溶作用 ,其顺序均为 :SDBS Tween60 >SDBS Tween80 >SDBS Tween40 >SDBS Brij5 8>SDBS Tween2 0 >SDBS Brij35 ,协同增溶程度在 1 1 7%— 65 8%之间 .     

3种表面活性剂对有机氯农药污染场地土壤的增效洗脱修复效应

以有机氯农药生产企业工业场地污染土壤为对象,研究Tween80、TritonX-100和SDS这3种表面活性剂对土壤中氯丹(α-氯丹和γ-氯丹)、灭蚁灵、七氯、硫丹(α-硫丹和β-硫丹)的增溶洗脱效应.结果表明,3种表面活性剂对土壤中的有机氯农药均具有一定的增效洗脱作用,且洗脱去除率随表面活性剂添加量升高而逐渐增加.3种表面活性剂对土壤中氯丹、硫丹和七氯的去除率明显高于灭蚁灵,TritonX-100对灭蚁灵的去除率明显高于SDS和Tween80.Tween80和TritonX-100添加量为10g·L-1、SDS添加量为8.50g·L-1时,对土壤中4类有机氯农药的总去除率最高,分别为32.8％、59.7％和60.1％.对于该类污染场地土壤,选择10g·L-1 TritonX-100溶液在50℃条件下振荡5min时洗脱效果最好.     

非离子表面活性剂强化白腐菌及其粗酶液对有机氯农药的降解

有机氯农药曾在世界范围内被广泛用于农业害虫的防治,为利用表面活性剂增效修复技术去除环境中的有机氯农药污染,研究了3种非离子表面活性剂(Tween 80、Tween 20和Triton X-100)对4种典型有机氯农药(4,4’-DDT、狄氏剂、艾氏剂和七氯)在水相中的增溶作用,对白腐菌Phlebia acanthocystis TMIC34875生长的影响以及对该菌株、胞外及胞内酶降解有机氯农药的强化效果.增溶试验结果表明,3种非离子表面活性剂可明显增加各有机氯农药的水溶解度,其增溶能力大小顺序为Tween 80>Tween 20>Triton X-100.Tween 80在低浓度(0.05、0.1和0.2 gL-1)下会促进白腐菌在PDB培养基中的生长,使其生物量增加;而高浓度(0.5和1.0 gL-1)的Tween 80则对菌株的生长产生一定的抑制作用.在0.05-0.5 g L-1浓度范围内,Tween 80可强化菌株对有机氯农药的降解效果,且降解率随着Tween 80浓度的增加而增加.降解强化效果在Tween 80浓度为0.5 gL-1时达到最佳,4,4’-DDT、狄氏剂、艾氏剂和七氯的降解率相比对照分别提高了6.70%、6.37%、10.94%和7.21%.Tween 80同样可促进胞内酶和胞外酶对4种有机氯农药的降解,尤其是对胞外酶降解的强化作用,在1.0 gL-1的Tween 80溶液中,有机氯农药的降解率提高了10%左右.可见,在农药污染环境的生物修复技术中,应用Tween 80等非离子表面活性剂来提高修复效率是可行的.     

非离子表面活性剂对有机磷农药在沉积物上吸附行为的影响

用振荡平衡方法,研究了非离子表面活性剂Brij35和Brij30在沉积物上的吸附行为及其对甲基对硫磷在三种沉积物上吸附的影响.结果表明:Brij35的吸附符合Langmuir型吸附等温线;Brij30的吸附符合S型吸附等温线.对于有机质含量高的沉积物,Brij35抑制甲基对硫磷的吸附,Brij30在加入浓度大于CMC时能促进甲基对硫磷的吸附,低于CMC时则抑制甲基对硫磷的吸附.对于有机质含量低的沉积物,Brij35和Brij30均能使甲基对硫磷的吸附量增加.表面活性剂对甲基对硫磷吸附行为的影响机理为吸附态和溶解态的表面活性剂对甲基对硫磷的吸附和增溶共同作用的结果,表面活性剂吸附态对甲基对硫磷吸附的贡献主要来自于吸附并集聚于沉积物表面的表面活性剂,通过分配作用进入沉积物有机质的表面活性剂吸附态贡献率小.     

腐殖酸对蒽的增溶作用及其影响因素

对比研究了腐殖酸(HA)及3种非离子表面活性剂(Tween20,Tween80,TX100)对典型多环芳烃蒽的增溶性,并探讨了离子强度、共存有机物对HA增溶多环芳烃行为的影响,实验结果表明,当表面活性物质浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,蒽的表观溶解度与表面活性物质浓度具有良好的线性关系,而且HA与非离子表面活性剂相比,其增溶效果明显优于非离子表面活性剂,增溶顺序为HA＞Tween20＞Tween80＞TX100;同时离子强度及共存有机物对HA增溶葸的程度均有较大的影响.     

表面活性剂及DOM对土壤中菲、芘解吸行为的影响因子初探

采用室内序批试验研究了土—水体系中非离子型表面活性剂(Tween80)和水溶性有机物(DOM)的投加次序、试验平衡时间及离子强度等环境因素对表面活性剂Tween80及DOM对污染土壤中菲、芘解吸行为的联合效应。结果表明,表面活性剂Tween80和DOM都可促进菲、芘的解吸,当两者同时加入体系时,菲、芘的解吸率是对照的2.55～3.12倍(菲)和7.61～9.61倍(芘),两者之间存在协同效应;与两者同时加入相比,振荡12h后加入Tween80,菲、芘的解吸率增加了1.81～3.3%(菲)和7.55～9.51%(芘),而振荡12h后加入DOM,菲、芘的解吸率基本无变化;试验还证实,随着离子强度的增加,体系中菲、芘解吸率呈下降趋势,但不同处理间无明显的差异性。     

表面活性剂对菲的增溶动力学及质量增溶比（WSR）与亲水亲油平衡值（HLB）的关系

采用振荡实验方法,比较研究了2种非离子表面活性剂（Triton X-100和Tween80）和2种阴离子表面活性剂（SDS和SDBS）对菲的最佳增溶振荡时间及其对菲的增溶能力,同时也比较分析了表面活性剂对菲的质量增溶比（WSR）与其亲水亲油平衡值（HLB）的关系.结果表明,Triton X-100、Tween 80、S...     

甲苯与TX100溶液间气液平衡关系

采用气相EPICS(equilibrium partitioning in closed system)法研究了甲苯与非离子表面活性剂TritonX-100(TX100)溶液间气液平衡分配关系.研究表明,甲苯的表观亨利系数(Hc)随TX100浓度的增加而降低,TX100可明显地影响甲苯在气液相的分配行为,抑制甲苯挥发;当TX100的浓度低于其临界胶束浓度(CMC),浓度的增加对Hc影响不明显,抑制甲苯挥发能力相对较弱;浓度大于CMC,Hc随表面活性剂浓度的增加迅速降低.温度对Hc的影响显著,温度升高,相应Hc也随之增大.     

新型螯合型表面活性剂增溶多环芳烃及其螯合性能

本文研究了新型螯合型表面活性剂N-十二酰基乙二胺三乙酸钠(N-LED3A)对多环芳烃(PAHs)的增溶作用,比较了N-LED3A与常见阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基硫酸钠(SDS)增溶菲的性能,并测试了N-LED3A的螯合能力.结果表明,N-LED3A对萘、菲和芘都有增溶作用,胶束增溶作用显著,增溶程度的大小顺序为芘菲萘;N-LED3A、SDBS和SDS对菲的质量增溶比(WSR)分别为2.9×10-3、3.5×10-3和7.7×10-3,表明SDS的增溶能力最强,N-LED3A和SDBS的增溶能力相近;N-LED3A螯合Ca2+离子的能力与其浓度有关,浓度高于CMC时螯合能力较强.     

不同类型表面活性剂对三氯乙烯的增溶作用

考察不同类型的表面活性剂对三氯乙烯(TCE)的增溶作用.选用阴离子型十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子型聚氧乙烯辛基苯酚醚(TX100)、阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)及生物表面活性剂鼠李糖脂和脂肽,研究表面活性剂对三氯乙烯的增溶能力.结果表明,5种表面活性剂浓度在临界胶束浓度(CMC)以上时,TCE在水相中的表观溶解度随表面活性剂浓度的增大而线性增大.质量增溶比(WSR)和摩尔增溶比(MSR)为鼠李糖脂>脂肽>CTAB>TX100>SDS.在各表面活性剂溶液中,所用的各表面活性剂质量浓度顺序为SDS#TX100=CTAB#鼠李糖脂=脂肽,两种生物表面活性剂的质量浓度仅为SDS的1%,但生物表面活性剂对TCE的饱和增溶容量有更好的提高效果.因此,相比之下,生物表面活性剂对TCE的增溶能力较强,其中以鼠李糖脂为最佳,而在化学合成表面活性剂中阳离子表面活性剂CTAB增溶TCE的效果最优.     

水动力与表面活性剂协同作用对双酚A在沉积物上吸附的影响

选择太湖梅梁湾的表层沉积物作为实验对象,研究了水动力与表面活性剂协同作用下,双酚A吸附行为的变化特征.结果表明,当CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)浓度在1.0倍临界胶束浓度(CMC)以下时,切应力的改变对双酚A在沉积物上的吸附量基本无影响;其吸附量随CTMAB浓度的增大而增大,0.1倍CMC、0.5倍CMC和1.0倍CMC的CTMAB条件下,双酚A的吸附量较0 CMC分别增大了0.18倍、0.54倍和0.62倍;相对于Freundich模型,其吸附等温线更符合线性模型.当CTMAB浓度高于CMC时,双酚A在沉积物上的吸附量和吸附平衡时间均随切应力的增加而减小,在切应力和低浓度CTMAB共同作用时,以切应力促进吸附平衡作用为主;而当切应力和高浓度CTMAB共同作用时,以CTMAB的作用为主.水动力和CTMAB共同作用下的双酚A的吸附过程满足准二级吸附动力学方程.     

非离子表面活性剂淋洗萘污染土壤的修复研究

采用土柱实验研究了非离子表面活性剂对焦化厂萘污染砂土的淋洗效果,同时研究了超声预处理对非离子表面活性剂土壤淋洗的增强效果及粉土和粘土对非离子表面活性剂土壤淋洗的不利影响.研究表明,1)1g·L-1的TritonX-100、AEO-9和Tween80对同一萘浓度(192.4mg·kg-1)的土壤洗脱效率分别为73.0%、81.5%和59.0%,2g·L-1的表面活性剂的洗脱效率要高于1g·L-1的洗脱率,分别为96.5%、95.1%和88.2%.2)对土壤进行短时超声处理(80Hz)促进了洗脱率的提高,超声10min的淋洗效果要高于超声5min的淋洗效果;土壤分别经5min和10min超声处理后,2g·L-1浓度的TritonX-100对萘的洗脱率从94%分别提高到98.8%和99.6%,洗脱时间从255min分别减少到172min和160min.3)砂土中含有粉土和粘土对洗脱效果有不利影响,且粘土的影响要更严重,当萘污染的砂土混入5%的粘土时,2g·L-1浓度的TritonX-100对萘的洗脱率从94.7%下降至73.8%,洗脱时间从255min增加至605min,而混入20%的粉土洗脱率仅下降到88.4%,洗脱时间增加至512min.     

三种表面活性剂对高浓度DDTs污染土壤的洗脱作用

以高浓度滴滴涕(DDTs)污染场地土壤为研究对象,采用表面活性剂洗脱试验,比较研究了聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯(Tween60)、辛基酚聚氧乙烯醚(TritonX 100)、十二烷基硫酸钠(SDS)对污染土壤中DDTs的洗脱效率.试验结果表明,三种表面活性剂对污染土壤中DDTs均具有一定的洗脱作用,去离子水对DDTs几乎没有洗脱效果.随着洗脱液中Tween60和SDS质量浓度的逐渐升高,土壤中DDTs的总洗脱效率逐渐增大,一次性洗脱时最大洗脱效率分别为43.60%和34.62%.随着洗脱液中TritonX 100质量浓度的逐渐升高,土壤中DDTs的总洗脱效率出现先增大后降低再升高的变化现象,最大为15.46%.土壤中六种DDT组分的洗脱效率不完全一样,其中Tween60对2,4'-DDD的洗脱效率可达55.12%,对4,4'-DDD的洗脱效率为54.09%;SDS对2,4'-DDD的洗脱效率为59.99%,对4,4'-DDD的洗脱效率为57.10%.试验结果可为筛选适宜的表面活性剂及质量浓度,研发高浓度DDTs污染场地土壤表面活性剂洗脱修复技术的工程应用提供理论依据.     

表面活性剂存在下水溶液中溶解态蒽的光降解

本文利用荧光法研究了表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和聚氧乙烯月桂醚(Brij35)溶液以及水溶液中蒽(An)的光降解,初步探讨了Brij35溶液中An的光降解机理.结果表明,An在不同表面活性剂胶用中的增溶位点不同,对其光降解的影响显著.实验证实An在Brij35溶液中的光降解是一个由激发三重态发生且无自由基产生的过程,与其在水溶液中的光降解机理一致.     

正己烷萃取去除模拟阴-非混合表面活性剂土壤淋洗液中的重非水相液体

研究了利用正己烷液-液萃取去除阴-非混合表面活性剂土壤淋洗液中的重非水相液体(DNAPLs)的可行性及表面活性剂浓度、溶剂/水比例和无机盐等因素对去除率的影响.结果表明,利用正己烷作为溶剂可使氯苯(CB)从不同配比的十二烷基硫酸钠(SDS)和失水山梨聚氧乙烯醇醚(Tween 80)的混合表面活性剂(3:1,1:1,1:3)溶液中有效的去除,去除率分别达87.2%-96.9%,94.4%-97.0%和95.9%-98.5%.表面活性剂浓度对去除效果没有显著影响;溶剂/水的比例增大,去除率增大,实验中选择油水比为1:10;无机盐的存在可提高阴-非混合表面活性剂的增溶效果,但对去除效果没有影响.     

表面活性剂对二氧化钛纳米颗粒和锌离子复合细菌毒性的影响

纳米颗粒和重金属的复合生态毒性已受到广泛关注.作为水体中的常见污染物,表面活性剂可能会影响纳米颗粒和重金属的复合毒性.本文选取常见的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和非离子表面活性剂Tween 80,以Zn~(2+)为重金属代表,通过细菌毒性实验研究表面活性剂对nano-TiO_2和Zn~(2+)对大肠杆菌复合毒性的影响,通过纳米颗粒性质表征、颗粒沉降实验、吸附实验、细菌细胞外膜渗透性测定等揭示毒性影响机制.研究表明,nano-TiO_2通过吸附Zn~(2+)降低了Zn~(2+)在介质中的溶解浓度,两者复合毒性小于其叠加毒性; SDBS和Zn~(2+)作用后降低了Zn~(2+)自身的生物可利用性,同时增强了细胞外膜渗透性.当SDBS浓度大于50 mg·L-1,Zn~(2+)浓度大于4 mg·L-1时,两者复合毒性表现为协同效应.3种污染物共存时,nano-TiO_2的存在降低了Zn~(2+)和SDBS的复合毒性.Tween 80对nano-TiO_2和Zn~(2+)的单独毒性及复合毒性影响均不明显.本研究结果可为表面活性剂存在下纳米颗粒和重金属对细菌或其它生物的复合毒性评价提供理论依据.     

电化学开关表面活性剂对芘的可逆增溶作用

表面活性剂增强修复技术(SER)是目前行之有效的有机污染土壤修复技术,但SER技术存在表面活性剂与污染物分离困难、易导致二次污染、成本高等问题.基于此,提出采用具有电化学开关特性的表面活性剂(N,N-二甲基二茂铁甲基十二烷基溴化铵,Fc12)代替SER技术中的常规表面活性剂,发展基于开关表面活性剂的可逆增强修复技术(RSER).选取芘作为目标物,研究了Fc12在氧化和还原态对芘的增溶作用以及常见环境因素,如pH和温度对Fc12可逆增溶的影响.结果表明,相对于氧化态Fc12,还原态Fc12在其临界胶束浓度(CMC)以上时对芘表现出显著的增溶作用,且增溶能力随表面活性剂浓度增大而增强.温度对Fc12的增溶作用影响显著,例如,还原态Fc12在浓度为3 mmol·L~(-1)、25℃条件下时,芘的表观溶解度为0.779 mg·L~(-1),当温度增加到40℃时,芘的表观溶解度为0.971 mg·L~(-1),其表观溶解度增加了24.6%;但氧化态条件下,芘的表观溶解度仅增加了6.5%;芘的解吸率(芘在还原和氧化态Fc12的表观溶解度差值与还原态Fc12增溶芘的比值)由63.67%增加到71.27%.pH也显著影响Fc12的增溶,当pH值在6—10范围变化时,还原态Fc12的增溶作用呈现先增加后减小的趋势,且在pH 9附近增溶能力最强,而pH 8时芘的解吸果最好.     

表面活性剂-微生物联合修复滴滴涕污染土壤的研究

以滴滴涕(DDT)为目标污染物,采用课题组前期研究所筛选出的滴滴涕降解菌——甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)菌液为供试菌液,选取混合表面活性剂[十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和吐温80(Tween80),比例为2∶3]及生物表面活性剂-鼠李糖脂(RL)作为供试表面活性剂,通过田间小区实验,研究了表面活性剂、DDT降解菌对土壤中DDT的去除、降解情况以及两者联合处理对土壤中DDT污染的修复效果。结果表明,在单独添加表面活性剂的处理中,H300、RL5和RL10的处理效果最好,土壤中DDT的降解率最高可达29.60%。单独接种降解菌处理的土壤中DDT残留量显著减少,5个月后降解率可达47.05%。混合表面活性剂与菌株联合处理1个月后,H70+N的DDT降解率最高,可达63.53%;生物表面活性剂-降解菌处理以RL20+N的DDT降解率最高,可达42.32%。随着处理时间延长,表面活性剂与菌株联合处理土壤中DDT降解率的增幅逐渐下降。在处理5个月后,混合表面活性剂-降解菌的处理中以H70+N的DDT降解率最高,可达63.98%;生物表面活性剂-降解菌的处理中以RL20+N的DDT降解率最高,可达45.64%;混合表面活性剂-降解菌的处理效果略优于生物表面活性剂+菌,其中H70+N的处理效果最好,为63.98%。     

混合表面活性剂吸附和分配损失减小的热力学机制

通过测定Triton X-100-十二烷基苯磺酸钠(TX100-SDBS)混合表面活性剂的表面张力和临界胶束浓度(CMC),运用非理想混合溶液理论和相分离模型,研究了TX100和SDBS的混合胶束化过程.TX100和SDBS在水相形成混合胶束,相互作用参数β的平均值为-3.35,标准混合胶束化自由能小于单一TX100.结果表明,在表面活性剂增效修复土壤和地下水的有机污染过程中,混合表面活性剂的胶束化过程是非离子表面活性剂吸附和分配损失减小的机制.     

十二烷基硫酸钠降解菌株Pseudomonas sp. SDS-2的降解能力及其低温降解活性的调控（英文）

尽管生物法已广泛用于表面活性剂废水的处理,但低温对微生物的代谢活性产生明显不利影响,导致出水难以稳定达标.对筛选到的十二烷基硫酸钠(SDS)降解菌的降解能力进行考察,并对不同调控策略作用下该菌株的低温降解活性进行评估.对筛选到的菌株进行16S rRNA基因序列测定与分析.该菌株在不同温度、pH、底物浓度、接种量下的降解能力以及不同调控策略(低温驯化、外源物质添加)下的低温降解活性均以化学需氧量(COD)的去除率间接表示.结果筛选到一株SDS降解菌,命名为SDS-2. 16S rRNA基因序列分析表明该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.).该菌株的最佳生长条件为30℃、pH 9和120 mg/L氨浓度,而接种量对其降解活性无明显促进作用.当SDS初始浓度为2 500 mg/L时,该菌株对SDS的去除速率(以COD计)可达到355.3 mg L~(-1) h~(-1). 15℃下,长期驯化可使该菌株的降解活性达到30℃时的水平;10℃下,添加外源物质丁二酸钠和硝酸钾可使COD的去除率在48 h内分别提高25.3%和24.6%;外加蛋白胨和复合维生素可使COD的去除率在24 h内分别提高22.8%和11.7%.本研究筛选到的Pseudomonassp.SDS-2具有高的SDS降解活性,可为实际含SDS表面活性剂废水的处理提供微生物资源;同时,本研究中的调控策略亦可为SDS低温生物处理提供潜在处理方法.