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：米齊亞屬latipes、大型水蚤（daphnia magna）和podocopida，測定了7種表面活性劑和3種商用洗滌劑的急性毒性。 結果如圖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對稻瘟病菌的毒力值高于對大型水蚤的毒力值，而其他5種表面活性劑對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； 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3種水生物種的急性毒性。

根據Feijtel和Plassche13報告的風險評估急性毒性數據，LAS對寬脊稻的LC50為5.9-70 mg/L（n=4），LAS對錳水蚤的EC50為0.26-55 mg/L（n=133），AE（C:12，EO:3-8）對寬脊稻的LC50為2.4-3.5 ppm（n=4），AE（C:13-15，EO:3-10）對大型水蚤的EC50為0.41-4.17 ppm（n=17）。 從我們的實驗中獲得的急性毒性數據（LAS對稻瘟的LC50為8 mg/L，LAS對大型水蚤的EC50為13 mg/L）與本報告相符。 另一方面，我們的AE對大稻的毒性數據（AE對大稻的EC50：約4.8 mg/L）高于風險評估數據。 毒性數據的這種差異應該是由環氧乙烷數量的差異造成的（我們的實驗：8，風險評估：3-8）。 因此，我們的毒性數據大部分與風險評估數據相符。

Kikuchi14）總結了幾種表面活性劑對淡水魚類的毒性數據如下：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。 菊池還總結了表面活性劑對淡水無脊椎動物的急性毒性數據如下：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。 除了肥皂對大型水蚤的毒性值外，我們的實驗毒性數據與菊池的數據一致。 肥皂對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。 這一結果可以通過關注洗滌劑的主要成分來解釋。 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果。

3.2、表面張力與毒性的關系

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單地與表面活性劑溶液的表面張力聯系起來，而忽略了表面活性劑的種類。

3.3、水硬度和水硬度成分對毒性的影響

雖然表面張力不是毒性的絕對因素，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。 已有報道表明：水硬度對幾種表面活性劑的水生毒性的影響，以及無機鹽對某些表面活性劑溶液表面張力的影響。 然而，還沒有研究將這三個因素聯系起來。 因此，我們試圖通過改變水的硬度來闡明表面活性劑溶液的表面張力與水生毒性之間的關系。

在預試驗中，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LAS和肥皂對Podocopida的急性毒性的影響。

使用4-鹽混合溶液進行肥皂和LAS的毒性試驗，使用寬葉稻（圖4）和大型水蚤（圖5）。 在這兩個結果中，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LAS和肥皂對水稻的急性毒性的影響。

圖5在4-鹽混合水中，水硬度對LAS和肥皂對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系

LAS的水硬度、表面張力和水生毒性之間的關系如圖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（即較低濃度），gcmc略有下降。 γtox值繪制在表面張力曲線上。 對寬吻稻、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3種水生物種LAS表面張力曲線和有毒表面張力值的影響。

肥皂和礦物成分結合形成不溶性絡合物，因此使用硬水的肥皂溶液的表面張力不穩定。 因此，重復進行表面張力測量，以獲得圖7中的表面張力曲線。 當存在硬度組分時，皂的表面張力曲線分四個階段變化。 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，但透明液體變為分散液體。 在最后階段，肥皂浮渣消失，觀察到分散液體。

圖7水硬度對肥皂表面張力曲線的影響。

肥皂的毒性值繪制在圖8的表面張力曲線上。 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值有兩個范圍：硬度為5ppm時為73mn/m，硬度為25-625ppm時約為60mn/m。

圖8水硬度對肥皂表面張力曲線的影響以及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（即較低濃度）。 另一方面，AE8的表面張力曲線幾乎不受水硬度的影響（圖10）。 對于任何水硬度，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，在大多數情況下，每種表面活性劑的γtox值都是恒定的。

圖9水硬度對烷基硫酸鹽表面張力曲線的影響以及對大型水蚤的有毒表面張力值。

圖10水硬度對大型水蚤AE和有毒表面張力值的表面張力曲線的影響。

3.5、泥質土壤吸附劑的作用

表面活性劑溶液中吸附劑的存在會影響表面活性劑溶液的體積濃度，因為它們會引起界面活性的變化。 因此，以淤泥作為表面活性劑吸附劑，測試了表面張力與毒性之間的關系，以闡明吸附劑的存在對表面活性劑溶液γtox的影響。 圖11、圖12和圖13顯示了存在泥質土壤時，LAS、AE8和AS的表面張力和毒性之間的關系。 在LAS和AE8的情況下，泥質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，添加泥質土壤幾乎不會對表面張力值或毒性值產生影響。

圖11泥質土壤存在對LAS表面張力曲線和大型水蚤有毒表面張力值的影響。

圖12泥質土壤存在對大型水蚤AE表面張力曲線和有毒表面張力值的影響。

圖13泥質土壤存在對大型水蚤AS表面張力曲線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！