3、 結(jié)果和討論

3.1、毒性試驗(yàn)的一般結(jié)果

使用3種測(cè)試生物：米齊亞屬latipes、大型水蚤（daphnia magna）和podocopida，測(cè)定了7種表面活性劑和3種商用洗滌劑的急性毒性。 結(jié)果如圖1所示。 在所有情況下，足爪螨的EC50和/或LC50均高于寬脊稻和大型水蚤。 肥皂和LB對(duì)稻瘟病菌的毒力值高于對(duì)大型水蚤的毒力值，而其他5種表面活性劑對(duì)稻瘟病菌和大型水蚤的毒力值幾乎相等。 表面活性劑可分為3類(lèi)； 低毒組（AES、SOAP和AE12）、中毒組（LAS和AS）和高毒組（AE8和LB）。

圖1硬度為25 ppm的水中，7種表面活性劑和3種洗滌劑對(duì)3種水生物種的急性毒性。

根據(jù)Feijtel和Plassche13報(bào)告的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估急性毒性數(shù)據(jù)，LAS對(duì)寬脊稻的LC50為5.9-70 mg/L（n=4），LAS對(duì)錳水蚤的EC50為0.26-55 mg/L（n=133），AE（C:12，EO:3-8）對(duì)寬脊稻的LC50為2.4-3.5 ppm（n=4），AE（C:13-15，EO:3-10）對(duì)大型水蚤的EC50為0.41-4.17 ppm（n=17）。 從我們的實(shí)驗(yàn)中獲得的急性毒性數(shù)據(jù)（LAS對(duì)稻瘟的LC50為8 mg/L，LAS對(duì)大型水蚤的EC50為13 mg/L）與本報(bào)告相符。 另一方面，我們的AE對(duì)大稻的毒性數(shù)據(jù)（AE對(duì)大稻的EC50：約4.8 mg/L）高于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)。 毒性數(shù)據(jù)的這種差異應(yīng)該是由環(huán)氧乙烷數(shù)量的差異造成的（我們的實(shí)驗(yàn)：8，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：3-8）。 因此，我們的毒性數(shù)據(jù)大部分與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)相符。

Kikuchi14）總結(jié)了幾種表面活性劑對(duì)淡水魚(yú)類(lèi)的毒性數(shù)據(jù)如下：LAS的LC50為1-10 ppm，AE的LC50為1-10 ppm，AES的LC50為略高于LAS或AE的LC50，肥皂的LC50為20-300 ppm。 菊池還總結(jié)了表面活性劑對(duì)淡水無(wú)脊椎動(dòng)物的急性毒性數(shù)據(jù)如下：LAS 2-200 ppm、AE 0.2-10 ppm、AES 1-30 ppm、as 2-50 ppm和肥皂50 ppm的毒性值。 除了肥皂對(duì)大型水蚤的毒性值外，我們的實(shí)驗(yàn)毒性數(shù)據(jù)與菊池的數(shù)據(jù)一致。 肥皂對(duì)大型水蚤毒性的特殊性將在3.3中討論。

液體型洗滌劑Det-3的毒性高于粉末型洗滌劑Det-1和Det-2。 這一結(jié)果可以通過(guò)關(guān)注洗滌劑的主要成分來(lái)解釋。 Det-1的主要成分是AES和AE12，Det-2:Na皂和K皂，以及Det-3:AE8。 因此，含有主要表面活性劑且毒性較高的商用洗滌劑顯示出較高的毒性結(jié)果。

3.2、表面張力與毒性的關(guān)系

圖2顯示了五種不同表面活性劑（LAS、AE8、AES、AS和SOAP）的γtox和水生毒性值之間的關(guān)系。 野生稻的γtox值與大型水蚤相近。 LAS、AE8、AES-AS和SOAP的γtox值分別為50、50、50、65-70和60mn/m。 另一方面，所有五種表面活性劑的podocopida的γtox值均低于40 mN/m。

圖2 25 ppm硬度水中3種水生物種的5種表面活性劑的水生毒性（LC50或EC50）和毒性表面張力。

不同表面活性劑對(duì)稻瘟病菌和大型水蚤的γtox值影響較大。 因此，表面活性劑的急性水生毒性顯然不能簡(jiǎn)單地與表面活性劑溶液的表面張力聯(lián)系起來(lái)，而忽略了表面活性劑的種類(lèi)。

3.3、水硬度和水硬度成分對(duì)毒性的影響

雖然表面張力不是毒性的絕對(duì)因素，但表面活性劑的急性水生毒性與表面活性劑的界面活性密切相關(guān)。 已有報(bào)道表明：水硬度對(duì)幾種表面活性劑的水生毒性的影響，以及無(wú)機(jī)鹽對(duì)某些表面活性劑溶液表面張力的影響。 然而，還沒(méi)有研究將這三個(gè)因素聯(lián)系起來(lái)。 因此，我們?cè)噲D通過(guò)改變水的硬度來(lái)闡明表面活性劑溶液的表面張力與水生毒性之間的關(guān)系。

在預(yù)試驗(yàn)中，大型水蚤在4鹽混合溶液中存活，但在CaCl2？H2O溶液或蒸餾水中不能存活。 另一方面，角鯊在所有3種水中都能存活。 因此，使用podocopida研究了水硬度成分對(duì)LAS和肥皂毒性的影響。 如圖3所示，CaCl2？H2O溶液和4-鹽混合溶液的毒性值沒(méi)有差異。 肥皂的毒性隨水硬度的增加而降低，LAS的毒性隨水硬度的增加而增加。

圖3在4-鹽混合水和CaCl2水中，水硬度對(duì)LAS和肥皂對(duì)Podocopida的急性毒性的影響。

使用4-鹽混合溶液進(jìn)行肥皂和LAS的毒性試驗(yàn)，使用寬葉稻（圖4）和大型水蚤（圖5）。 在這兩個(gè)結(jié)果中，隨著水硬度的增加，LAS的毒性增加，肥皂的毒性降低。

圖4在4-鹽混合水中，水硬度對(duì)LAS和肥皂對(duì)水稻的急性毒性的影響。

圖5在4-鹽混合水中，水硬度對(duì)LAS和肥皂對(duì)大型水蚤的急性毒性的影響。

3.4、水硬度、表面張力和水生毒性之間的關(guān)系

LAS的水硬度、表面張力和水生毒性之間的關(guān)系如圖6所示。 隨著水硬度的增加，界面活性增加，臨界膠束濃度（cmc）向左移動(dòng)（即較低濃度），gcmc略有下降。 γtox值繪制在表面張力曲線(xiàn)上。 對(duì)寬吻稻、大型水蚤和大足蚤的γtox值分別約為55mn/m、45-50mn/m和35mn/m。

圖6水硬度對(duì)3種水生物種LAS表面張力曲線(xiàn)和有毒表面張力值的影響。

肥皂和礦物成分結(jié)合形成不溶性絡(luò)合物，因此使用硬水的肥皂溶液的表面張力不穩(wěn)定。 因此，重復(fù)進(jìn)行表面張力測(cè)量，以獲得圖7中的表面張力曲線(xiàn)。 當(dāng)存在硬度組分時(shí)，皂的表面張力曲線(xiàn)分四個(gè)階段變化。 最初，隨著皂液濃度的增加，皂液的表面張力略有下降。 在第二階段，表面張力值保持不變。 在第三階段，隨著肥皂濃度的增加，表面張力再次降低，直到cmc，在最后階段，表面張力再次趨于恒定。 在第一和第二階段，在透明液體中觀察到肥皂浮渣。 在第三階段，也觀察到肥皂浮渣，但透明液體變?yōu)榉稚⒁后w。 在最后階段，肥皂浮渣消失，觀察到分散液體。

圖7水硬度對(duì)肥皂表面張力曲線(xiàn)的影響。

肥皂的毒性值繪制在圖8的表面張力曲線(xiàn)上。 可以確定，寬脊稻和波多西稻的γtox值分別約為55 mN/m和40-45 mN/m。 然而，大型水蚤的γtox值有兩個(gè)范圍：硬度為5ppm時(shí)為73mn/m，硬度為25-625ppm時(shí)約為60mn/m。

圖8水硬度對(duì)肥皂表面張力曲線(xiàn)的影響以及3種水生物種的有毒表面張力值。

在AS的情況下（圖9），隨著水硬度的增加，界面活性增加，cmc降低，毒性值向左移動(dòng)（即較低濃度）。 另一方面，AE8的表面張力曲線(xiàn)幾乎不受水硬度的影響（圖10）。 對(duì)于任何水硬度，AS和AE8的γtox值分別在65-70 mN/m和55-60 mN/m的范圍內(nèi)保持不變。 如上所述，陰離子表面活性劑的毒性受水硬度的影響。 然而，在大多數(shù)情況下，每種表面活性劑的γtox值都是恒定的。

圖9水硬度對(duì)烷基硫酸鹽表面張力曲線(xiàn)的影響以及對(duì)大型水蚤的有毒表面張力值。

圖10水硬度對(duì)大型水蚤AE和有毒表面張力值的表面張力曲線(xiàn)的影響。

3.5、泥質(zhì)土壤吸附劑的作用

表面活性劑溶液中吸附劑的存在會(huì)影響表面活性劑溶液的體積濃度，因?yàn)樗鼈儠?huì)引起界面活性的變化。 因此，以淤泥作為表面活性劑吸附劑，測(cè)試了表面張力與毒性之間的關(guān)系，以闡明吸附劑的存在對(duì)表面活性劑溶液γtox的影響。 圖11、圖12和圖13顯示了存在泥質(zhì)土壤時(shí)，LAS、AE8和AS的表面張力和毒性之間的關(guān)系。 在LAS和AE8的情況下，泥質(zhì)土壤的存在降低了表面活性劑的界面活性和毒性。 然而，吸附劑的存在并未改變LAS和AE8的γtox值。 在AS的情況下，添加泥質(zhì)土壤幾乎不會(huì)對(duì)表面張力值或毒性值產(chǎn)生影響。

圖11泥質(zhì)土壤存在對(duì)LAS表面張力曲線(xiàn)和大型水蚤有毒表面張力值的影響。

圖12泥質(zhì)土壤存在對(duì)大型水蚤AE表面張力曲線(xiàn)和有毒表面張力值的影響。

圖13泥質(zhì)土壤存在對(duì)大型水蚤AS表面張力曲線(xiàn)和有毒表面張力值的影響。

表面活性劑的生物毒性以及水的硬度和吸附效應(yīng)對(duì)于水生生物毒性的影響——摘要、導(dǎo)言

表面活性劑的生物毒性以及水的硬度和吸附效應(yīng)對(duì)于水生生物毒性的影響——實(shí)驗(yàn)

表面活性劑的生物毒性以及水的硬度和吸附效應(yīng)對(duì)于水生生物毒性的影響——結(jié)果和討論

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