三價(jià)離子對(duì)鼠里糖脂作用下三氯生在底泥—水中分配的影響

摘要：研究不同強(qiáng)度Fe3+/Al3+對(duì)鼠里糖脂（RL）作用下三氯生（TCS）在底泥-水中遷移的影響。結(jié)果表明，低離子強(qiáng)度的Fe3+/Al3+能導(dǎo)致RL作用下TCS綁定在底泥中。

關(guān)鍵詞：三價(jià)離子；鼠里糖脂；三氯生；分配

中圖分類號(hào)：X13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）01-0120-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.068

Tervalence cations on the rhamnolipid functioned distribution of triclosan in sediment-water system

Chen Yuanbo

（Guangdong Nuclear Geological Bureau of Nuclear Technology Application Institute，Guangzhou Guangdong 510800，China）

Abstract： This paper studied the influence of different cationic strength of Fe3+/Al3+ on the rhamnolipid functioned distribution of triclosan in sediment-water system. Results showed that low cationic strength of Fe3+/Al3+ could bound TCS into sediment in RL solutions.

Key words：Tervalence cations；Rhamnolipid；Triclosan；Distribution

作為一種高效廣譜抗菌劑， TCS在個(gè)人藥物及個(gè)人護(hù)理品中被廣泛應(yīng)用。TCS屬于疏水性有機(jī)污染物（HOCs）易吸附在底泥上，滯留在底泥中的TCS因厭氧或缺氧條件不易被生物降解。但水體的流動(dòng)性強(qiáng)，受外界條件的影響大，其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可能更高。

RL為生物表面活性劑的典型代表，在污染修復(fù)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。生物表面活性劑的膠束增溶作用能使吸附在底泥上的HOCs解吸附出來(lái)；但吸附在底泥上的膠束又能進(jìn)一步滯留住HOCs[1]。有研究表明，一價(jià)/二價(jià)陽(yáng)離子對(duì)表面活性劑的膠束行為有較大影響[2]。

我們分析了離子強(qiáng)度對(duì)TCS在RL中溶解度的影響，進(jìn)而分析RL作用下TCS在底泥-水體系中遷移的影響，以期為不同條件下RL對(duì)TCS遷移分配的調(diào)控提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

配制不同濃度（0.05、0.1、0.2、0.5、1 mmol/L）的FeCl3和AlCl3，并加入100 mg/L NaN3，制備成背景溶液。RL均采用背景溶液配制。底泥樣品在自然條件下風(fēng)干，去除雜質(zhì)后過(guò)2 mm篩網(wǎng)。

1.2 不同離子強(qiáng)度下TCS在RL中的溶解度

將32 mg TCS固體粉末加入到錐形瓶中，并加入160 mL不同強(qiáng)度的RL，在20℃，100 rpm條件下反應(yīng)96 h。取1 mL上清液，經(jīng)玻璃纖維濾膜過(guò)濾后，使用超高效液相色譜對(duì)TCS進(jìn)行測(cè)量。

1.3 不同離子強(qiáng)度下TCS在RL-底泥-水中的分配

將16 g底泥和10 mL 100 mg/L的TCS-甲醇溶液加入到錐形瓶中，待甲醇揮發(fā)后向錐形瓶中加入160 mL不同強(qiáng)度RL，在20℃，100 rpm條件下反應(yīng)96 h，對(duì)上清液TCS進(jìn)行測(cè)量。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同離子強(qiáng)度下TCS在RL中的溶解度

如圖1所示，無(wú)RL存在時(shí)，TCS的溶解度為5.46 mg/L。RL中，無(wú)Fe3+/Al3+存在時(shí)，TCS的溶解度為138.31 mg/L。隨著Fe3+/Al3+強(qiáng)度的增加， TCS產(chǎn)生明顯的下降。當(dāng)Fe3+/Al3+強(qiáng)度大于0.1 mmol/L后，TCS溶解度急劇下降。在Fe3+/Al3+強(qiáng)度為0.5和1.0 mmol/L時(shí)，RL中的TCS濃度甚至比無(wú)RL時(shí)還要低。我們推斷Fe3+/Al3+影響了RL的膠束形態(tài)，使得RL膠束聚集，甚至導(dǎo)致膠束從溶液中分離、沉淀下來(lái)，膠束聚集將TCS包裹起來(lái)，進(jìn)而將TCS從溶解態(tài)變?yōu)槌恋響B(tài)，導(dǎo)致TCS的溶解度下降。

圖1 不同離子強(qiáng)度下TCS的溶解度及在RL-底泥-水中的分配

2.2 不同離子強(qiáng)度下TCS在RL-底泥-水中的分配

如圖1所示，無(wú)RL時(shí)，TCS在水中的濃度為0.16 mg/L。當(dāng)在底泥-水中添加RL，未添加陽(yáng)離子時(shí)，水相中的TCS濃度增加到1.38 mg/L。在RL中，添加Fe3+，水相中的TCS濃度逐漸降低；當(dāng)Fe3+離子濃度大于0.2 mmol/L，水相中的TCS濃度出現(xiàn)劇烈的下降現(xiàn)象。在RL中，添加Al3+，水相中的TCS濃度出現(xiàn)的趨勢(shì)與添加Fe3+離子類似，但水相中TCS濃度降低的趨勢(shì)更加的明顯。這說(shuō)明相比Fe3+離子，Al3+離子對(duì)TCS在RL-底泥-水體系中的遷移分配影響更大。

結(jié)合Fe3+/Al3+對(duì)RL中TCS的溶解度來(lái)看，F(xiàn)e3+/Al3+在一定離子強(qiáng)度下使得RL膠束聚集、沉淀，并與底泥產(chǎn)生吸附作用，將包裹在RL膠束內(nèi)部的TCS綁定在底泥中，使得水相中的TCS濃度反而降低。這為我們減少疏水性物質(zhì)的流動(dòng)性，進(jìn)一步強(qiáng)化其在底泥等固相介質(zhì)提供了方法。

3 結(jié)論

無(wú)RL時(shí)， Fe3+/Al3+對(duì)TCS的溶解度及底泥-水體系中TCS在水相中的分配產(chǎn)生的作用不明顯。但添加RL后，F(xiàn)e3+/Al3+改變了膠束對(duì)TCS的增溶作用，最終導(dǎo)致RL作用下TCS在底泥-水體系中遷移分配的變化。在RL-底泥-水體系中，低濃度的Fe3+/Al3+便使得RL對(duì)TCS在水相的增溶作用產(chǎn)生下降，當(dāng)其離子強(qiáng)度高于0.5 mmol/L時(shí)，RL已經(jīng)對(duì)TCS完全失去的增溶能力，反而將其綁定在底泥中。

參考文獻(xiàn)

[1]陳寶梁.表面活性劑在土壤有機(jī)污染物修復(fù)中的作用及機(jī)理[D].浙江：浙江大學(xué)，2004.

[2]陳源波，胡勇有.陽(yáng)離子強(qiáng)度對(duì)鼠李糖脂作用下三氯生在底泥-水相中分配的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，36（10）：3720-3727.

收稿日期：2017-12-22

作者簡(jiǎn)介：陳源波（1991-），女，碩士研究生，2016年畢業(yè)于華南理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，研究方向?yàn)檩椛洵h(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。