3、 結果和討論

3.1、毒性試驗的一般結果

使用3種測試生物：米齊亞(ya)屬latipes、大型(xing)(xing)水蚤(zao)（daphnia magna）和(he)(he)(he)podocopida，測定了7種表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)和(he)(he)(he)3種商用洗滌劑(ji)(ji)的急性(xing)毒(du)性(xing)。 結果如(ru)圖1所示。 在(zai)所有情(qing)況(kuang)下，足爪螨的EC50和(he)(he)(he)/或LC50均高(gao)(gao)于(yu)寬脊稻和(he)(he)(he)大型(xing)(xing)水蚤(zao)。 肥(fei)皂和(he)(he)(he)LB對(dui)稻瘟病(bing)菌(jun)的毒(du)力值(zhi)高(gao)(gao)于(yu)對(dui)大型(xing)(xing)水蚤(zao)的毒(du)力值(zhi)，而其他5種表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)對(dui)稻瘟病(bing)菌(jun)和(he)(he)(he)大型(xing)(xing)水蚤(zao)的毒(du)力值(zhi)幾乎(hu)相等。 表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)可分(fen)為(wei)3類； 低毒(du)組（AES、SOAP和(he)(he)(he)AE12）、中毒(du)組（LAS和(he)(he)(he)AS）和(he)(he)(he)高(gao)(gao)毒(du)組（AE8和(he)(he)(he)LB）。

圖1硬度為25 ppm的(de)水(shui)(shui)中，7種表面活性(xing)(xing)劑和3種洗滌劑對3種水(shui)(shui)生(sheng)物種的(de)急性(xing)(xing)毒性(xing)(xing)。

根據(ju)(ju)(ju)Feijtel和Plassche13報告(gao)的(de)(de)(de)風(feng)險(xian)評估(gu)(gu)(gu)急性(xing)毒性(xing)數據(ju)(ju)(ju)，LAS對(dui)寬脊稻的(de)(de)(de)LC50為(wei)5.9-70 mg/L（n=4），LAS對(dui)錳水蚤的(de)(de)(de)EC50為(wei)0.26-55 mg/L（n=133），AE（C:12，EO:3-8）對(dui)寬脊稻的(de)(de)(de)LC50為(wei)2.4-3.5 ppm（n=4），AE（C:13-15，EO:3-10）對(dui)大型水蚤的(de)(de)(de)EC50為(wei)0.41-4.17 ppm（n=17）。 從我(wo)們(men)的(de)(de)(de)實驗(yan)中獲得的(de)(de)(de)急性(xing)毒性(xing)數據(ju)(ju)(ju)（LAS對(dui)稻瘟的(de)(de)(de)LC50為(wei)8 mg/L，LAS對(dui)大型水蚤的(de)(de)(de)EC50為(wei)13 mg/L）與(yu)本報告(gao)相符(fu)。 另一方面，我(wo)們(men)的(de)(de)(de)AE對(dui)大稻的(de)(de)(de)毒性(xing)數據(ju)(ju)(ju)（AE對(dui)大稻的(de)(de)(de)EC50：約4.8 mg/L）高于風(feng)險(xian)評估(gu)(gu)(gu)數據(ju)(ju)(ju)。 毒性(xing)數據(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)這種差(cha)異(yi)應該是(shi)由環氧乙烷(wan)數量(liang)的(de)(de)(de)差(cha)異(yi)造成的(de)(de)(de)（我(wo)們(men)的(de)(de)(de)實驗(yan)：8，風(feng)險(xian)評估(gu)(gu)(gu)：3-8）。 因此(ci)，我(wo)們(men)的(de)(de)(de)毒性(xing)數據(ju)(ju)(ju)大部分與(yu)風(feng)險(xian)評估(gu)(gu)(gu)數據(ju)(ju)(ju)相符(fu)。

Kikuchi14）總結了幾種表面活性(xing)(xing)劑對(dui)(dui)淡水(shui)魚類(lei)的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)數(shu)據如下：LAS的(de)(de)LC50為1-10 ppm，AE的(de)(de)LC50為1-10 ppm，AES的(de)(de)LC50為略高于(yu)LAS或AE的(de)(de)LC50，肥皂(zao)(zao)的(de)(de)LC50為20-300 ppm。 菊池(chi)還總結了表面活性(xing)(xing)劑對(dui)(dui)淡水(shui)無脊椎動物的(de)(de)急性(xing)(xing)毒(du)性(xing)(xing)數(shu)據如下：LAS 2-200 ppm、AE 0.2-10 ppm、AES 1-30 ppm、as 2-50 ppm和肥皂(zao)(zao)50 ppm的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)值。 除了肥皂(zao)(zao)對(dui)(dui)大型水(shui)蚤的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)值外，我們的(de)(de)實驗毒(du)性(xing)(xing)數(shu)據與菊池(chi)的(de)(de)數(shu)據一致(zhi)。 肥皂(zao)(zao)對(dui)(dui)大型水(shui)蚤毒(du)性(xing)(xing)的(de)(de)特殊性(xing)(xing)將在(zai)3.3中(zhong)討(tao)論(lun)。

液體型(xing)(xing)洗滌(di)劑Det-3的(de)毒(du)性(xing)高于(yu)粉末型(xing)(xing)洗滌(di)劑Det-1和(he)Det-2。 這一結(jie)果可以通過關注洗滌(di)劑的(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分來解釋。 Det-1的(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分是AES和(he)AE12，Det-2:Na皂和(he)K皂，以及(ji)Det-3:AE8。 因此(ci)，含有(you)主(zhu)要(yao)表面活性(xing)劑且(qie)毒(du)性(xing)較高的(de)商用(yong)洗滌(di)劑顯(xian)示(shi)出較高的(de)毒(du)性(xing)結(jie)果。

3.2、表面張力與毒性的關系

圖2顯(xian)示了五(wu)種不同(tong)表面(mian)活(huo)性劑（LAS、AE8、AES、AS和(he)(he)SOAP）的(de)(de)γtox和(he)(he)水生毒(du)性值之間的(de)(de)關(guan)系。 野生稻的(de)(de)γtox值與(yu)大型(xing)水蚤相近。 LAS、AE8、AES-AS和(he)(he)SOAP的(de)(de)γtox值分別為50、50、50、65-70和(he)(he)60mn/m。 另一方面(mian)，所有(you)五(wu)種表面(mian)活(huo)性劑的(de)(de)podocopida的(de)(de)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(biao)面活性(xing)(xing)劑的水生毒(du)(du)性(xing)(xing)（LC50或(huo)EC50）和毒(du)(du)性(xing)(xing)表(biao)面張力。

不同表(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑對(dui)稻瘟病(bing)菌和大型水(shui)(shui)蚤(zao)的γtox值(zhi)影響(xiang)較(jiao)大。 因此，表(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑的急(ji)性(xing)水(shui)(shui)生毒性(xing)顯然(ran)不能簡單地與表(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑溶液(ye)的表(biao)(biao)面(mian)張力(li)聯系(xi)起來，而忽略了表(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑的種(zhong)類(lei)。

3.3、水硬度和水硬度成分對毒性的影響

雖然表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)不是毒(du)性(xing)的絕對(dui)因素，但(dan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)的急性(xing)水生(sheng)毒(du)性(xing)與表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)的界面(mian)(mian)(mian)活性(xing)密(mi)切相關。 已有報道表(biao)(biao)(biao)明(ming)：水硬(ying)度(du)對(dui)幾種表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)的水生(sheng)毒(du)性(xing)的影響，以及無機鹽對(dui)某些(xie)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)溶(rong)液(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)的影響。 然而，還沒有研(yan)究將(jiang)這三個因素聯系(xi)起(qi)來(lai)。 因此，我(wo)們試圖通(tong)過(guo)改變水的硬(ying)度(du)來(lai)闡明(ming)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)溶(rong)液(ye)的表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)與水生(sheng)毒(du)性(xing)之間的關系(xi)。

在(zai)預試驗中，大(da)型(xing)水(shui)蚤在(zai)4鹽混(hun)(hun)合溶(rong)(rong)液(ye)中存(cun)活，但(dan)在(zai)CaCl2？H2O溶(rong)(rong)液(ye)或(huo)蒸餾水(shui)中不能(neng)存(cun)活。 另一方面，角鯊在(zai)所有3種水(shui)中都能(neng)存(cun)活。 因(yin)此，使用podocopida研究了水(shui)硬(ying)度(du)成分(fen)對(dui)LAS和肥(fei)皂毒(du)性(xing)(xing)的(de)(de)影(ying)響。 如圖3所示，CaCl2？H2O溶(rong)(rong)液(ye)和4-鹽混(hun)(hun)合溶(rong)(rong)液(ye)的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)值沒(mei)有差異。 肥(fei)皂的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)隨(sui)水(shui)硬(ying)度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)而(er)降低，LAS的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)隨(sui)水(shui)硬(ying)度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)。

圖3在4-鹽混(hun)合水和CaCl2水中(zhong)，水硬度對LAS和肥(fei)皂對Podocopida的急(ji)性毒性的影響(xiang)。

使(shi)用(yong)4-鹽混合溶(rong)液進行(xing)肥(fei)皂(zao)和LAS的毒(du)(du)性試驗，使(shi)用(yong)寬葉稻（圖(tu)4）和大型水蚤（圖(tu)5）。 在這兩個結果中，隨(sui)著水硬(ying)度的增加(jia)，LAS的毒(du)(du)性增加(jia)，肥(fei)皂(zao)的毒(du)(du)性降(jiang)低(di)。

圖4在4-鹽混合水中，水硬度(du)對LAS和肥皂對水稻的急(ji)性毒性的影響。

圖5在(zai)4-鹽混合水(shui)(shui)中，水(shui)(shui)硬度對(dui)LAS和(he)肥皂對(dui)大型(xing)水(shui)(shui)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系

LAS的水(shui)(shui)硬度(du)、表(biao)面(mian)(mian)張力(li)和水(shui)(shui)生毒性(xing)之間的關系如圖6所示。 隨著水(shui)(shui)硬度(du)的增加(jia)，界(jie)(jie)面(mian)(mian)活性(xing)增加(jia)，臨界(jie)(jie)膠束(shu)濃度(du)（cmc）向(xiang)左(zuo)移動（即較(jiao)低濃度(du)），gcmc略有下降。 γtox值繪制在(zai)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)曲線上。 對寬吻稻、大(da)型水(shui)(shui)蚤和大(da)足蚤的γtox值分別(bie)約為55mn/m、45-50mn/m和35mn/m。

圖6水硬度對3種水生(sheng)物種LAS表面張力曲線和有毒(du)表面張力值的影響。

 肥(fei)皂(zao)和礦物成分(fen)結(jie)合形成不(bu)溶性絡合物，因此使(shi)用硬(ying)水的(de)(de)肥(fei)皂(zao)溶液(ye)的(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)不(bu)穩定(ding)。 因此，重復(fu)進行表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)測量(liang)，以(yi)獲(huo)得圖7中的(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)曲線(xian)。 當存在(zai)(zai)硬(ying)度(du)組(zu)分(fen)時，皂(zao)的(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)曲線(xian)分(fen)四個(ge)階(jie)段(duan)變(bian)(bian)化。 最(zui)初，隨著皂(zao)液(ye)濃度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)，皂(zao)液(ye)的(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)略有下降。 在(zai)(zai)第(di)二階(jie)段(duan)，表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)值(zhi)保(bao)持不(bu)變(bian)(bian)。 在(zai)(zai)第(di)三階(jie)段(duan)，隨著肥(fei)皂(zao)濃度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)，表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)再(zai)次降低(di)，直到cmc，在(zai)(zai)最(zui)后階(jie)段(duan)，表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)再(zai)次趨于恒定(ding)。 在(zai)(zai)第(di)一和第(di)二階(jie)段(duan)，在(zai)(zai)透(tou)明液(ye)體(ti)(ti)(ti)中觀(guan)察到肥(fei)皂(zao)浮(fu)渣。 在(zai)(zai)第(di)三階(jie)段(duan)，也觀(guan)察到肥(fei)皂(zao)浮(fu)渣，但透(tou)明液(ye)體(ti)(ti)(ti)變(bian)(bian)為(wei)分(fen)散(san)液(ye)體(ti)(ti)(ti)。 在(zai)(zai)最(zui)后階(jie)段(duan)，肥(fei)皂(zao)浮(fu)渣消失(shi)，觀(guan)察到分(fen)散(san)液(ye)體(ti)(ti)(ti)。

圖7水硬(ying)度對肥皂表面張力曲(qu)線(xian)的影響。

 肥皂的毒性值(zhi)繪(hui)制在圖8的表面張(zhang)力曲(qu)線(xian)上。 可以確定，寬脊稻和波(bo)多西稻的γtox值(zhi)分別約為55 mN/m和40-45 mN/m。 然而，大型水蚤的γtox值(zhi)有兩個(ge)范圍：硬(ying)度為5ppm時(shi)為73mn/m，硬(ying)度為25-625ppm時(shi)約為60mn/m。

圖8水(shui)硬度對(dui)肥皂表(biao)面張(zhang)力曲線的(de)影響以及3種水(shui)生物種的(de)有毒表(biao)面張(zhang)力值(zhi)。

在(zai)AS的(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下（圖(tu)(tu)9），隨著水硬(ying)度(du)的(de)(de)(de)增加，界(jie)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)增加，cmc降低，毒(du)(du)性(xing)(xing)值(zhi)(zhi)向(xiang)左(zuo)移動(dong)（即(ji)較低濃度(du)）。 另一方面(mian)，AE8的(de)(de)(de)表面(mian)張力曲(qu)線幾乎不受(shou)水硬(ying)度(du)的(de)(de)(de)影響(xiang)（圖(tu)(tu)10）。 對于任何水硬(ying)度(du)，AS和AE8的(de)(de)(de)γtox值(zhi)(zhi)分(fen)別在(zai)65-70 mN/m和55-60 mN/m的(de)(de)(de)范圍內(nei)保持不變。 如上所(suo)述，陰(yin)離子表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑的(de)(de)(de)毒(du)(du)性(xing)(xing)受(shou)水硬(ying)度(du)的(de)(de)(de)影響(xiang)。 然(ran)而，在(zai)大多數情(qing)(qing)況下，每種表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑的(de)(de)(de)γtox值(zhi)(zhi)都是恒定(ding)的(de)(de)(de)。

圖(tu)9水硬(ying)度對烷基硫酸鹽表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)曲(qu)線(xian)的(de)影響以及對大型水蚤的(de)有毒表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)值。

圖10水硬度對大型水蚤(zao)AE和有(you)毒表(biao)(biao)面(mian)張力值的表(biao)(biao)面(mian)張力曲線(xian)的影(ying)響(xiang)。

3.5、泥質土壤吸附劑的作用

表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑溶液(ye)中吸附劑的(de)存在(zai)會影(ying)(ying)響表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑溶液(ye)的(de)體積濃度(du)，因(yin)為它(ta)們會引起界(jie)面(mian)(mian)活性(xing)的(de)變化。 因(yin)此，以(yi)淤泥(ni)作為表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑吸附劑，測試了表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力與(yu)毒(du)性(xing)之間的(de)關系(xi)(xi)，以(yi)闡明吸附劑的(de)存在(zai)對表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑溶液(ye)γtox的(de)影(ying)(ying)響。 圖(tu)11、圖(tu)12和(he)(he)(he)圖(tu)13顯示了存在(zai)泥(ni)質土壤(rang)時，LAS、AE8和(he)(he)(he)AS的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力和(he)(he)(he)毒(du)性(xing)之間的(de)關系(xi)(xi)。 在(zai)LAS和(he)(he)(he)AE8的(de)情況下，泥(ni)質土壤(rang)的(de)存在(zai)降低了表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑的(de)界(jie)面(mian)(mian)活性(xing)和(he)(he)(he)毒(du)性(xing)。 然而，吸附劑的(de)存在(zai)并未改變LAS和(he)(he)(he)AE8的(de)γtox值(zhi)。 在(zai)AS的(de)情況下，添(tian)加泥(ni)質土壤(rang)幾乎不會對表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力值(zhi)或毒(du)性(xing)值(zhi)產生影(ying)(ying)響。

圖11泥(ni)質土(tu)壤存在(zai)對LAS表(biao)面張(zhang)力(li)曲線和大型水蚤(zao)有毒表(biao)面張(zhang)力(li)值的影響(xiang)。

圖12泥質土壤(rang)存在對大(da)型水蚤AE表面張力曲線和有毒表面張力值的影響。

圖13泥質土壤存(cun)在(zai)對(dui)大(da)型水(shui)蚤(zao)AS表(biao)面(mian)張力(li)(li)曲線和有毒(du)表(biao)面(mian)張力(li)(li)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對于水生生物毒性的影響——摘要、導言

表面活性劑的生物毒性以及水的硬度和吸附效應對于水生生物毒性的影響——實驗

表面活性劑的生物毒性以及水的硬度和吸附效應對于水生生物毒性的影響——結果和討論

表面活性劑的生物毒性以及水的硬度和吸附效應對于水生生物毒性的影響——結論、致謝！