氧乙烯醚特別是帶支鏈的烷基酚聚氧乙烯醚的生物降解性很差,OPEO又不如NPEO.非離子表面活性劑的分解速度一般按聚氧乙烯醚的長短來決定,鏈愈長,分解愈慢,生物降解性愈差.
表10是一些陰離子型和非離子型表面活性劑的生物降解性.

(3)陽離子表面活性劑的分子結構與生物降解性的一般規律了解得也不如陰離子表面活性劑,由于其具有較大的毒性,常常因為殺死細菌而使生物降解受阻.單長鏈的陽離子表面活性劑的生物降解性相對較好,而雙長鏈季銨鹽如雙(氫化牛油烷基)--甲基氯化銨(DTDMAC)、二硬脂酰基二甲基氯化銨(DSDMAC)和二(硬化牛油)二甲基氯化銨(DHTDMAC)的生物降解性很差.Eco—Label規定不能使用生物降解率低于95%的洗滌劑、柔軟劑和螯合劑.因此,歐盟2002/371/EC指令禁止使用上述3個季銨鹽.
(41兩性離子型表面活性劑的生物降解性一般較好,最初生物降解率大于8O%(甚至90%),例如氧化銨兩性表面活性劑的生物降解率二周后達到80%,四周后達到93%.
4.2.2最終生物降解性
以上生物降解試驗程度僅僅測定表面活性劑的殘留量,只能表明表面活性劑經生物降解,其中一部分或大部分已經喪失表面活性劑原來的性質,不能表明表面活性劑分子經過多步降解到底發生了什么變化.例如壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)在生物降解過程中,NPEO的EO鏈被打斷,形成保留1-2個EO的NPEO和NPEO:,這些代謝物將進一步氧化為相應的羧酸NPEC,和NPEC,最終分解為NP(壬基酚).代謝過程如下:

上述生物降解性測試值僅為表面活性劑的初級生物降解率,表征的是表觀的生物降解,不能代表表面活性劑被生物降解成什么碎片以及降解到什么程度.已經喪失了表面活性劑性質的降解中間體一般會繼續生物降解直至原始分子全部消失,所有原子都轉化為CO2、H2O和N,這就是最終生物降解.有機化合物的碳(有機碳)不可能100%降解為CO,因為降解過程中微生物合成新的細胞以及形成可溶性有機物中間體均需耗費一小部分有機碳,BAS(公司規定綠色表面活性劑的有機碳去除率應>70%,表1O中,大部分陰離子表面活性劑都符合這一指標,而非離子表面活性劑中脂肪醇聚氧乙烯醚((EO)最好,是目前替代APEO的最佳非離子表面活性劑.
要求提供表面活性劑的詳實生物降解數據,不但要有初級生物降解率,還要有最終生物降解率.歐共體提供的EEC指令測試方法是不能為之的.1993年OECD(~濟合作和發展組織)報道了301一B、301一(方法.
OECD301一B法是通過在密閉容器的生物降解過程中產生的CO量,而使生物降解定量化.在這一試驗中,要將無CO:的空氣不斷地通過溶液,并且反應原料產生的CO:用Sa(OH):吸收.在適當的空白調節后,就可以測出試驗物質在特定時間間隔中產生的CO量,再計算占CO理論值(ThCO)的百分比.可以由1000mg/L的標準原料液所溶解的有機碳的幅度(0063計算出理論上可以產生的CO:最大值.

301一B法規定一種化合物必須在28d內至少產生60%ThCO2,并在10d內產生10%ThCO,它能被OECD法認為可以生物降解.表11是Akgo—Nobel公司提供的內部報告的301一B法試驗數據.
烷基(c)甜菜堿的ThCO為81%,烷基(C2)甜菜堿為91%,最終生物降解性較好.NPEO的代謝氧化物NPEC。和NPEC很接近這一指標,所以這些代謝物在有氧和水的環境中不可能存在,而繼續生物降解為CO2和H2O.
OECD301一(法是由水中微生物作用下O的消耗量評價試驗物質的生物降解性.O:的消耗量是由儀器從體積或壓力或兩者共同決定,它也決定于電解產生的O:量,這就要求電解呼吸運動計的氣體體積保持恒定,產生的O:由KOH吸收.在生物降解過程中微生物吸收O:的量可以表示為TbOD(N論氧消耗量)百分數.
OECD301一(法用以評定生物降解能力,經過28d的3次平行測定,至少60%ThOD.NP的有氧降解率為57.1%~68.4%,平均為62%,所以NP不會存在于環境中。
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