季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)小球藻的毒性及QSAR研究.pdf

1、季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑廣泛用作乳化劑、織物軟化劑、消毒劑、殺蟲(chóng)劑、腐蝕抑制劑和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品,使用后作為工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活廢水排放進(jìn)入環(huán)境中。作為是一類毒性較大的有機(jī)污染物,季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　論文在評(píng)述季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑生態(tài)毒性效應(yīng)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,以環(huán)境敏感生物-單細(xì)胞綠藻普通小球藻為水生生物代表,研究了季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)小球藻的急性毒性及其定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(QS

2、AR)。論文取得了以下一些有價(jià)值的研究結(jié)果:
　　1、季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)小球藻有較強(qiáng)的抑制作用。在實(shí)驗(yàn)條件下,隨著季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑濃度的增加,其對(duì)小球藻的抑制作用增強(qiáng)。通過(guò)概率單位法計(jì)算得出C8TMAB、C10TMAB、DTAB、TTAB、CTAB、STAB、CTAC、BDDAC、BDTAC、BDHAC、EDDAB、EDHAB和CPB等13種季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)小球藻的96 h-EC50分別為9.472、1.138

3、、0.188、0.182、0.156、0.108、0.137、0.203、0.174、0.161、0.197、0.121和0.132 mg/L,毒性的大小表現(xiàn)為以下規(guī)律:取代基相同、烷基鏈長(zhǎng)度不同的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑隨著烷基鏈長(zhǎng)度增加,毒性增大;取代基對(duì)烷基鏈長(zhǎng)度相同的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的毒性影響較小;烷基鏈長(zhǎng)度CL=8~10的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的96 h-EC50在1~10 mg/L之間,對(duì)小球藻分別屬于高毒性化合物;烷基

4、鏈長(zhǎng)度CL=12~18的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的96 h-EC50均在1 mg/L以下,對(duì)小球藻屬于極高毒性化合物;季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的log(1/EC50)值與辛醇/水分配系數(shù)logKow和烷基鏈長(zhǎng)度CL存在拋物線關(guān)系,調(diào)整相關(guān)系數(shù)R2adj>0.93。
　　2、應(yīng)用 Gaussian03程序的密度泛函理論(DFT)方法在B3LYP/6-31G(d)水平上計(jì)算了11種季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的29個(gè)理化量化參數(shù),采用Simca

5、統(tǒng)計(jì)軟件的偏最小二乘(PLS)回歸分析方法,對(duì)活性參數(shù)log(1/EC50)進(jìn)行了定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(QSAR)的研究。最優(yōu)模型的3個(gè)PLS主成分解釋了自變量累計(jì)方差的95.3％和因變量累計(jì)方差的92.8%,具有良好的相關(guān)性、穩(wěn)健性和內(nèi)部預(yù)測(cè)性。模型分析表明:季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑的分子體積越大,log(1/EC50)值越大;烷基鏈長(zhǎng)度CL、極化率張量αzz、分子中氫原子所帶最大正電荷qH+和熵So是影響季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑毒性的主要