表面活性剂降解研究进展

简述了表面活性剂对环境的影响及其降解的发展概况，着重讨论了表面活性剂的各种生物降解的研究方法和特点，降解动力学，结构与降解性能间的关系，影响降解的环境因素及直链烷基苯磺酸盐（LAS），烷基硫酸盐（AS）等几类常见表面活性剂的生物降解机理。并对近年发展起来的表面活性剂光催化降解的研究方法，降解机理及降解动力学作了简要介绍。     

表面活性剂生物降解性的研究进展

简述了表面活性剂对生态环境的影响及其对生物体存在的毒害性作用;概括了常用的表面活性剂模拟降解的方法及其检测手段;总结了表面活性剂生物降解的一般规律及新型绿色表面活性剂的生物降解性;介绍了表面活性剂降解性能的影响因素,并对今后表面活性剂生物降解性研究的发展方向进行了展望。     

油溶性表面活性剂生物降解度的测定

对ISO 10634-1995“水质———水介质中用于难溶有机物生物降解性能评价水溶液的制备与处理指南”推荐的方法进行逐一筛选,以期建立油溶性表面活性剂生物降解度测定的标准方法。实验结果表明,将油溶性表面活性剂超声乳化后,制备成粒径200 nm~300 nm乳液后,立即分散于水体系中进行降解,结果重复性较好,并且不影响油溶性表面活性剂生物降解度。用该方法对常见的油溶性表面活性剂的生物降解度进行了测定,结果表明大部分油溶性表面活性剂具有很好的生物降解性能;其降解规律与水溶性表面活性剂类似,疏水链长决定油溶性表面活性剂的生物降解性能,而亲水基团影响其生物降解速度。     

半连续活性污泥法测定表面活性剂的好氧生物降解度

用半连续活性污泥(SCAS)法测定表面活性剂的生物降解度,考察了表面活性剂分子在活性污泥体系中的吸附-脱附作用所导致的假降解现象,研究了活性污泥浓度对降解性能的影响,并用SCAS法对AEO7、L-64、LAS和AES进行了初级和最终生物降解度的测定,结果表明以上4种表面活性剂的初级生物降解度均>90%、最终生物降解度均>70%,达到了欧盟洗涤剂法规的相关标准,均属易降解表面活性剂。     

表面活性剂的结构与生物降解性的关系

对表面活性剂的生物降解性进行了全面的概述，着重讨论了表面活性剂的降解性能与结构的关系。表面活性剂的生物降解性主要由疏水基团决定，并随着疏水基线性程度的增加而增加，末端季碳原子会显著降低降解度，疏水链长短也影响降解性；表面活性剂的亲水基性质对生物降解度有次要的影响；乙氧基链长影响非离子表面活性剂的生物降解性；增加磺酸基和疏水基末端之间的距离，烷基苯磺酸盐的初级生物降解度增加（距离原则）。最后指出了我国今后表面活性剂生物降解度研究的发展方向。     

表面活性剂生物降解度的测定

建立和完善了表面活性剂生物降解度的测定方法，包括活性污泥的制备、培养、驯化和降解等试验过程。并以此方法对常见的阴离子和非离子表面活性剂的生物降解性进行测定，结果表明AES和异构C13醇AEO7需1d完全降解；天然醇AOS、AEO7和TX－10需2d完全降解；SAS和聚醚需3d完全降解；LAS则需4d完全降解，与文献完全吻合，验证了该方法的可靠性。该方法具有较好的重要性。     

表面活性剂生物降解的标准与法规

表面活性剂对环境的影响引起了各国和地区的关注，纷纷建立标准与法规，引导表面活性剂向着正确的方向发展。表面活性剂对环境的影响主要表现为其生物降解性。简要概述了各组织建立的表面活性剂生物降解测试方法、降解性能要求及各国为表面活性剂建立的一些法规。阐述了我国表面活性剂生物降解标准的现状及发展趋势。     

表面活性剂生物降解和光降解技术研究进展

表面活性剂的生物降解和光降解技术正受到越来越多的关注。介绍了该两项技术在国内外的研究现状；讨论了表面活性剂生物降解和光降解的研究成果；并对近几年发展起来的表面活性剂光催化降解的催化剂、工艺组合作了简要介绍。提出了表面活性剂生物降解和光降解的今后研究方向。     

N,N,N-三甲基-2,3-二(硬脂酰氧基)丙基氯化铵(CDESA)的生物降解性

采用活性环氧中间体失水甘油基三甲基氯化铵合成了一种阳离子双酯表面活性剂——N,N,N-三甲基-2,3-二(硬脂酰氧基)丙基氯化铵(CDESA),来代替传统的难降解的表面活性剂型柔软剂,如目前国内仍在大量使用的双十八烷基二甲基氯化铵(D1821)。对CDESA的好氧降解性能进行了研究:以天然环境中的生活沉降污泥作为微生物源,用河水稀释,经培养、驯化后用于测试降解时间和半衰期,并与D1821的好氧降解性能作了对比。结果表明,CDESA的半衰期为3 d,容易降解,而D1821半衰期为7 d,较难降解,CDESA生物降解性能优于D1821。     

表面活性剂的绿色化及研究进展

简述了表面活性剂对环境的影响及研究进展。着重讨论了表面活性剂的研究方法及表征,各种生物降解过程、降解机理和影响表面活性剂生物降解的因素。并对表面活性剂的安全性及毒性、温和性及对皮肤和黏膜的刺激性进行了简要介绍。     

Primary aerobic biodegradation of cationic and amphoteric surfactants

The primary aerobic biodegradation of several cationic and amphoteric surfactants has been studied by using the shaking-flask degradation test and orange II spectrophotometric analysis. The results show that cationic and amphoteric surfactants can be readily biodegraded, with their degradation exceeding 94%. The degradation kinetics can be accurately described by the Boltzmann model. The relationship between structure and biodegradability is discussed. The presence of hydrophobic groups has a strong effect on the biodegradability of these surfactants. Biodegradability decreases with increasing chain length. The presence of hydrophilic groups mainly affects the degradation rate of these surfactants, but not their ultimate biodegradeability. Bio-degradability is deterred and degradation is slowed as steric hindrance increases. Degradation rates increase markedly when hydrophilic groups containing an amide bond are pres-ent.     

表面活性剂在微生物降解石油中的应用研究进展

石油污染日益严重,利用微生物降解石油是一种经济有效的石油污染治理方法.石油中低水溶性、强吸附性的组分,不利于微生物降解,添加表面活性剂是提高石油生物可利用性的常用方法.综述了近年来表面活性剂在石油的微生物降解中的应用研究进展,分析了选择合适的表面活性剂时应考虑的因素.     

水中阴离子表面活性剂生物降解的研究进展

随着日常和工业中对阴离子表面活性剂需求的日益增加,阴离子表面活性剂对水体的污染也越来越严重,寻求有效降解途径迫在眉睫。本文对各种阴离子表面活性剂生物降解法进行了综述。     

磺酰脲类除草剂的微生物降解

微生物降解是磺酰脲类除草剂降解的重要途径之一。笔者对磺酰脲类除草剂微生物降解途径及影响微生物降解的因素进行了分析，对磺酰脲类除草剂微生物降解的研究现状做了简要综述，提出了微生物降解领域的发展趋势和有待解决的问题。     

表面活性剂对土壤石油污染物微生物降解的影响

选用了四种表面活性剂对辽河油田石油污染土壤微生物降解的影响进行了研究。研究表明，表面活性剂在浓度低于50mg/L时，促进作用和抑制作用都不明显；而当浓度高于100mg/L时，即高浓度时，对微生物除油有显著抑制作用。当添加H2O2和不同氮源时，发现与上述结果相类似。     

环境中壬基酚聚氧乙烯醚及其降解产物的研究进展

文章综述了壬基酚聚氧乙烯醚及其降解产物在环境中的分布、对环境的影响及其降解研究的现状。降解壬基酚聚氧乙烯醚的方法主要有物化吸附、化学氧化、光降解和生物降解等。文章从生物降解机理、菌群间的相互作用和降解工艺等3个方面对生物降解进行了详细的论述,并对未来研究趋势进行了分析,为进一步研究打下基础。     

PAH biodegradation in surfactant‐water systems based on the theory of cohesive energy density (CED)

The influence of two non‐ionic surfactant additives (Triton X‐100 and Brij 35) on polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) biodegradation was evaluated using the chemical molecular interaction method, which is based on the theory of cohesive energy density (CED). The results indicated that PAHs have relatively higher CED values because aromatic compounds with labile π are more polarized and this encourages molecular attractions involving induced dipole force. Under different PAH‐surfactant compositions, similar CED values, which facilitated their intermolecular attractions through π–π electron interactions, gave rise to a similar biodegradation pattern. For example, when induced enzymes were able to target the same molecular bonding on the PAH and Triton X‐100, rapid degradation rates were observed in both systems. The distribution of the PAH in the monomer or micelle surfactant bulk affected the rate of PAH biodegradation. Quantification of the bacterial activity by applying specific oxygen uptake requirements (SOUR) identified an effect involving chemical molecular interaction. Changes in the physiological characteristics as measured by BioLog GN microplate measurements were identifiable and also could be related to the chemical structure of the dual substrates. Community‐level physiological profiling (CLPP) changed when PAH biodegradation took place in the presence of the different surfactants. Cluster analysis using matching coefficient and carbon degradation potential values also varied with the different PAH‐surfactant compositions. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry     

甲醛交联聚乙烯醇/麦草碱木质素发泡材料的降解性能

研究了化学降解、热降解、生物降解及紫外光降解等对甲醛交联聚乙烯醇（PVA）/麦草碱木质素发泡材料（PLFM）的力学性能和表观密度等物理性能的影响,采用红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析（TG/DTG）等方法探讨了降解前后PLFM结构的变化。结果表明：当PLFM中碱木质素质量分数为20%时,经化学、热（150℃）、生物及紫外光降解后,拉伸强度由22.64MPa分别降为5.65、9.05、7.43和7.64 MPa,降解率分别为75.09%、60.02%、67.18%、66.25%。SEM图表明,化学降解和生物降解对PLFM闭孔结构破坏严重,紫外光降解和热降解对PLFM闭孔破坏轻微。化学降解和生物降解后,表观密度从0.183 7g/cm³分别增加到0.216 4g/cm³和0.210 4g/cm³;紫外光降解和热降解后,表观密度分别从0.183 7 g/cm³降为0.177 4和0.176 6 g/cm³。此外,FT-IR和TG/DTG分析表明：经化学、热、生物及紫外光降解后PLFM分子结构均有不同程度破坏,化学降解对PLFM结构的破坏最为严重。