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脂肪酸和磺酸盐浮选药剂的生物降解性研究

李慧  
【摘要】: 脂肪酸和磺酸盐类浮选捕收剂,长期以来广泛用于氧化矿,碱土金属,铁矿,重晶石等的浮选。大量的选矿药剂残留在选矿废水中,加之盲目用药与不合理用药导致近年来许多矿区生态环境的恶化,周边水体与土壤受到严重污染,对人身健康、农业生产和渔业都带来很大的危害。生物降解不仅是有机化合物在环境中最重要的去除途径之一,而且还是化学元素循环的关键环节。因此,有机化合物的生物降解性能是评价化合物环境归宿和危害的重要指标。 本研究以BOD5/COD水质指标法、振荡培养法、以及经济合作与发展组织(OECD) 301-B法分别对脂肪酸类(油酸钠、羟基硬脂酸钠、蓖麻油酸钠、硬脂酸钠以及氧化石蜡皂、MOH)和磺酸盐类(十二烷基硫酸钠(AS),十二烷基磺酸钠(SDS),十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以及MY1、MY2)捕收剂进行好氧生物降解性能评价。 试验结果表明:油酸钠、蓖麻油酸钠以及羟基硬脂酸钠的最终生物降解率分别为88.6%,62.2%,100%,按照OECD对有机物完全生物降解试验的分级标准,油酸钠、蓖麻油酸钠以及羟基硬脂酸钠均属于易生物降解类型,四种捕收剂的降解性能依次为:蓖麻油酸钠油酸钠羟基硬脂酸钠硬脂酸钠。说明了当有机酸中存在碳碳双键或羟基时,有机酸的生物降解性能都会有所提高,并且碳碳双键对生物降解性能的影响要大于羟基对生物降解性能的影响;当碳碳双键和羟基共同存在时,生物降解性能会有大幅度提高。氧化石蜡皂作为一种广泛应用的浮选药剂,其最终好氧生物降解率超过了90%,属于完全可生物降解类型。 对于磺酸盐类捕收剂,AS, SDS, SDBS均易被初级生物降解,初级好氧降解顺序大小为:十二烷基硫酸钠十二烷基磺酸钠十二烷基苯磺酸钠;使用OECD-301B法,三种浮选药剂的最终好氧降解顺序为:十二烷基磺酸钠十二烷基硫酸钠十二烷基苯磺酸钠;这三种阴离子浮选捕收剂在初级降解和终级降解方法下表现出了不同的生物降解顺序,说明物质在不同的降解方法下会有不同的降解性能。因此,利用不同的降解方法可以更加全面的揭示物质的降解过程以及其中的联系和区别。对于MY1和MY2,它们既含有磺酸基,又含有羧基,使用OECD法对这两种捕收剂进行生物降解性试验,其生物率分别达到了59.2%,96.5%,根据OECD标准,MY2属于易生物降解类型,而MY1属于不易生物降解类型,MY2的生物降解性远大于MY1的生物降解性,说明C个数的奇偶性对生物降解性的影响非常大,且有可能大于酯基的影响。


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