三價離子對鼠里糖脂作用下三氯生在底泥—水中分配的影響

摘要：研究不同強度Fe3+/Al3+對鼠里糖脂（RL）作用下三氯生（TCS）在底泥-水中遷移的影響。結果表明，低離子強度的Fe3+/Al3+能導致RL作用下TCS綁定在底泥中。

關鍵詞：三價離子；鼠里糖脂；三氯生；分配

中圖分類號：X13 文獻標識碼：A 文章編號：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在個人藥物及個人護理品中被廣泛應用。TCS屬于疏水性有機污染物（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。但水體的流動性強，受外界條件的影響大，其環境風險可能更高。

RL為生物表面活性劑的典型代表，在污染修復領域中廣泛應用。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；但吸附在底泥上的膠束又能進一步滯留住HOCs[1]。有研究表明，一價/二價陽離子對表面活性劑的膠束行為有較大影響[2]。

我們分析了離子強度對TCS在RL中溶解度的影響，進而分析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TCS遷移分配的調控提供理論指導。

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干，去除雜質后過2 mm篩網。

1.2 不同離子強度下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不同強度的RL，在20℃，100 rpm條件下反應96 h。取1 mL上清液，經玻璃纖維濾膜過濾后，使用超高效液相色譜對TCS進行測量。

1.3 不同離子強度下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，待甲醇揮發后向錐形瓶中加入160 mL不同強度RL，在20℃，100 rpm條件下反應96 h，對上清液TCS進行測量。

2 結果與討論

2.1 不同離子強度下TCS在RL中的溶解度

如圖1所示，無RL存在時，TCS的溶解度為5.46 mg/L。RL中，無Fe3+/Al3+存在時，TCS的溶解度為138.31 mg/L。隨著Fe3+/Al3+強度的增加， TCS產生明顯的下降。當Fe3+/Al3+強度大于0.1 mmol/L后，TCS溶解度急劇下降。在Fe3+/Al3+強度為0.5和1.0 mmol/L時，RL中的TCS濃度甚至比無RL時還要低。我們推斷Fe3+/Al3+影響了RL的膠束形態，使得RL膠束聚集，甚至導致膠束從溶液中分離、沉淀下來，膠束聚集將TCS包裹起來，進而將TCS從溶解態變為沉淀態，導致TCS的溶解度下降。

圖1 不同離子強度下TCS的溶解度及在RL-底泥-水中的分配

2.2 不同離子強度下TCS在RL-底泥-水中的分配

如圖1所示，無RL時，TCS在水中的濃度為0.16 mg/L。當在底泥-水中添加RL，未添加陽離子時，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Fe3+離子濃度大于0.2 mmol/L，水相中的TCS濃度出現劇烈的下降現象。在RL中，添加Al3+，水相中的TCS濃度出現的趨勢與添加Fe3+離子類似，但水相中TCS濃度降低的趨勢更加的明顯。這說明相比Fe3+離子，Al3+離子對TCS在RL-底泥-水體系中的遷移分配影響更大。

結合Fe3+/Al3+對RL中TCS的溶解度來看，Fe3+/Al3+在一定離子強度下使得RL膠束聚集、沉淀，并與底泥產生吸附作用，將包裹在RL膠束內部的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的流動性，進一步強化其在底泥等固相介質提供了方法。

3 結論

無RL時， Fe3+/Al3+對TCS的溶解度及底泥-水體系中TCS在水相中的分配產生的作用不明顯。但添加RL后，Fe3+/Al3+改變了膠束對TCS的增溶作用，最終導致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TCS在水相的增溶作用產生下降，當其離子強度高于0.5 mmol/L時，RL已經對TCS完全失去的增溶能力，反而將其綁定在底泥中。

參考文獻

[1]陳寶梁.表面活性劑在土壤有機污染物修復中的作用及機理[D].浙江：浙江大學，2004.

[2]陳源波，胡勇有.陽離子強度對鼠李糖脂作用下三氯生在底泥-水相中分配的影響[J].環境科學學報，2016，36（10）：3720-3727.

收稿日期：2017-12-22

作者簡介：陳源波（1991-），女，碩士研究生，2016年畢業于華南理工大學環境工程專業，研究方向為輻射環境監測與評價。