專利名稱：利用水綿檢測廢水中的陰離子型表面活性劑濃度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰離子型表面活性劑濃度的測定方法，具體涉及利用淡水綠藻——水綿(Spirogyra sp.)檢測廢水中陰離子型表面活性劑濃度的方法。
背景技術(shù)：
表面活性劑是一類極為重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，它的應(yīng)用范圍十分廣泛，涉及到各種民用及工業(yè)部門，其中消耗量最大的是洗滌劑工業(yè)。表面活性劑分子具有特殊的雙親媒性基團(tuán)，并能改變兩相界面的物理性質(zhì)，因此具有多種復(fù)合功能，如清洗、發(fā)泡、濕潤、乳化、增溶、分散等，因此，享有“工業(yè)味精”之美譽(yù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1982年世界上所有表面活性劑的產(chǎn)量為1300萬噸，到1987年，世界上表面活性劑的產(chǎn)量為1500多萬噸。在美國的化學(xué)工業(yè)中，表面活性劑工業(yè)也正飛速發(fā)展，1972-1982年間，該工業(yè)以高于300％的速度增長。近年來我國洗滌劑工業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)量逐年增加。1985年我國合成洗滌劑的產(chǎn)量為100.4×104t，1990年為151.4×104t，1995年已達(dá)221.8×104t，居世界第二位。
表面活性劑的種類從我國古人用的皂角到現(xiàn)在各種石油化工合成的及生物合成的表面活性劑產(chǎn)品已有數(shù)千種，在實(shí)際應(yīng)用中主要是化學(xué)合成類表面活性劑。各種化學(xué)合成類表面活性劑通常按其分子結(jié)構(gòu)中帶電性的特征分為陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性型表面活性劑四大類，其中陰離子型表面活性劑的產(chǎn)量占據(jù)首位。各種陰離子型表面活性劑產(chǎn)品中，直鏈烷基苯磺酸鹽的市場占有率最高據(jù)1982年西方主要表面活性劑生產(chǎn)國各大類表面活性劑產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，陰離子型的直鏈烷基苯磺酸鹽為110萬噸/年。兩性離子型表面活性劑因其復(fù)配性能較差，而陽離子型表面活性劑對生物的毒性大，因此，應(yīng)用范圍受到限制，市場占有率不高，對環(huán)境的影響相對較小。
對于樣品中陰離子型表面活性劑的檢測方法有亞甲藍(lán)分光光度法、高效液相色譜法(HPLC)、電位滴定法、溴甲酚紫(BCP)——氯化十六烷基吡啶(CPC)光度法、萃取——熒光法和薄層掃描法等方法。
亞甲藍(lán)分光光度法被美國環(huán)保局、國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)、日本工業(yè)用水協(xié)會(huì)及我國國家環(huán)保局推薦為陰離子型表面活性劑檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法。但亞甲藍(lán)分光光度法對樣品的預(yù)處理步驟十分繁雜，且容易受樣品中各種物質(zhì)的干擾，選擇性差，因此給分析結(jié)果帶來的誤差較大，耗時(shí)量大。同時(shí)，大量采用的萃取劑三氯甲烷、氯仿，不僅使檢測費(fèi)用高漲，還可能帶來“二次污染”，是該檢測方法的致命弱點(diǎn)。
高效液相色譜法(HPLC)對水中陰離子型表面活性劑進(jìn)行檢測，根據(jù)水中LAS的含量，使用不同的預(yù)處理方法含LAS較低的水樣，用三氯甲烷萃取后，以紫外檢測器和熒光檢測器同時(shí)測定。含LAS較高的水樣，經(jīng)微孔濾膜過濾后，用熒光檢測器直接測定。可見，高效液相色譜法技術(shù)難度較大，且需要特殊的儀器——高效液相色譜儀，測定過程中的流動(dòng)相十分昂貴，不適于大樣本的檢測；另外，溴甲酚紫(BCP)——氯化十六烷基吡啶(CPC)光度法、萃取——熒光法、薄層掃描法等測定水中的陰離子型表面活性劑，都對實(shí)驗(yàn)儀器要求高。因此，找到一種簡便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的檢測方法作為必要補(bǔ)充十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種簡便、快速、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的測定廢水中陰離子型表面活性劑濃度的方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案水綿(Spirogyra sp.)是一種不分枝絲狀綠藻，在未受有毒物質(zhì)污染的淡水中常見。正常情況下，水綿植物體由長筒形細(xì)胞連成絲狀，不分枝。細(xì)胞內(nèi)有多條含有光合色素(葉綠素)、具有光合作用功能的帶狀載色體。這些載色體呈多股螺旋、規(guī)則地盤繞在細(xì)胞的內(nèi)表面，載色體上還有一列造粉核。細(xì)胞核一個(gè)，由微絲牽引懸掛于細(xì)胞的中央。細(xì)胞內(nèi)的其余空間為一個(gè)大液泡所充填(如圖1所示)。當(dāng)環(huán)境中含有一定濃度的陰離子型表面活性劑時(shí)，水綿受到損傷，細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，其中最突出的是載色體的規(guī)則螺旋構(gòu)型發(fā)生改變，呈現(xiàn)不規(guī)則螺旋狀。由于細(xì)胞透明，在普通光學(xué)顯微鏡下，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化情況清晰可見。水綿的這種獨(dú)特的規(guī)則結(jié)構(gòu)，在自然界已知的生物類群中，是絕無僅有的。本發(fā)明就是利用水綿這一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，檢測陰離子型表面活性劑的濃度。
利用水綿檢測廢水中的陰離子型表面活性劑濃度的方法，其特征在于該方法利用淡水綠藻——水綿(Spirogyra sp.)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)形態(tài)改變?yōu)槟繕?biāo)物，檢測水溶液中陰離子型表面活性劑的濃度，將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行倍比稀釋，配制成一系列呈濃度梯度稀釋樣，加入水綿，處理15～240分鐘，用顯微鏡觀察水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)，找出使水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的臨界濃度；將待測樣品的水溶液經(jīng)倍比稀釋后，加入少量水綿，處理15～240分鐘，用顯微鏡觀察水綿細(xì)胞受傷情況，求出水綿不受傷害的待測液的最高稀釋倍數(shù)；由下列公式即可得出樣品中陰離子型表面活性劑的濃度表面活性劑濃度＝臨界濃度×最高稀釋倍數(shù)。
其具體步驟為
1、材料的準(zhǔn)備陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品采用直鏈烷基苯磺酸鈉(或相應(yīng)于待測樣品中的陰離子型表面活性劑)，分析純；水綿從未受有毒物質(zhì)污染的水溝或池塘中采集處于營養(yǎng)生長階段、生長狀態(tài)良好的水綿，用蒸餾水充分洗凈，除去雜質(zhì)，置于盛有蒸餾水的大燒杯中備用。
2、無反應(yīng)臨界濃度的測定1)、無反應(yīng)臨界濃度初步測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品直鏈烷基苯磺酸鈉(或相應(yīng)于待測樣品中的陰離子型表面活性劑)于50mL的小燒杯中，用蒸溜水倍比稀釋，配制成為0.0～8.0mg/L的系列濃度梯度；取水綿約5g，用吸水紙吸去外附水分后，加入各濃度小燒杯中處理。15～240分鐘，取一片干凈的載玻片，在其中央加一滴蒸餾水，用鑷子取各濃度處理的水綿少量，分散于載玻片上的蒸餾水中，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察細(xì)胞受損情況，找出引起細(xì)胞傷害、結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的大致無反應(yīng)臨界濃度(用Cm’表示)。
2)、無反應(yīng)臨界濃度精確測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品，于50ml的小燒杯中用蒸溜水進(jìn)一步配制成濃度范圍在Cm’左右、間隔距離更小的濃度梯度，各加約5g水綿處理。15～240分鐘，取少量水綿于干凈的載玻片上，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察細(xì)胞受損情況，找出水綿細(xì)胞無反應(yīng)的的精確的臨界濃度(用Cm表示)。
3)、細(xì)胞傷害癥狀判定正常情況下，水綿植物體由長筒形細(xì)胞于兩端連成絲狀，載色體呈帶狀，規(guī)則地螺旋盤繞在細(xì)胞的內(nèi)表面，載色體上含有一列造粉核。細(xì)胞核由微絲牽引，懸掛于細(xì)胞的中央。細(xì)胞內(nèi)其余的空間被一個(gè)大液泡充填。細(xì)胞壁為兩層內(nèi)層的纖維素層和外層的果膠質(zhì)層。受陰離子型表面活性劑損傷后，水綿中螺旋狀排列的載色體帶變成不規(guī)則卷曲，螺距減小，載色體的綠色加深變暗。造粉核仍然明顯。隨著損傷程度的加深，造粉核會(huì)慢慢解體，載色體進(jìn)一步聚集，細(xì)胞質(zhì)膜皺縮，與細(xì)胞壁分離，出現(xiàn)較大的質(zhì)壁空隙。水綿細(xì)胞壁的外層果膠質(zhì)溶解而使細(xì)胞壁變薄，細(xì)胞壁僅剩內(nèi)部的纖維層。
通常情況下，載色體的規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)被打亂是最先出現(xiàn)的癥狀，若細(xì)胞出現(xiàn)不規(guī)則螺旋載色體，則視為細(xì)胞受到了損傷。
3、樣品測定將樣品溶液進(jìn)行倍比稀釋配制成系列濃度梯度，分別加入約5g水綿處理。15～240分鐘，取水綿于干凈載玻片上，在顯微鏡下觀察細(xì)胞受傷情況，得出對水綿無影響的樣品溶液的最高稀釋倍數(shù)(用Td表示)。
若為土壤樣品，則于小燒杯中稱取土壤樣品2-15g(視污染程度而定)，加蒸溜水50mL，使之充分混勻，靜置30分鐘，取上清液測定。測定方法同水樣。
4、計(jì)算由下列公式可計(jì)算出樣品溶液中陰離子型表面活性劑的濃度表面活性劑濃度C(mg/L)＝Cm×Td式中C表示待測樣品中陰離子型表面活性劑的濃度，單位mg/L；Cm表示水綿無反應(yīng)臨界濃度，單位mg/L；Td表示樣品溶液的最高稀釋倍數(shù)。
該方法的檢測限為4.0mg/L。
本發(fā)明利用水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)的改變，特別是細(xì)胞中載色體的獨(dú)特、規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)的改變作為檢測目標(biāo)，其癥狀明顯、典型，易于觀察判定。由于水綿細(xì)胞透明，在普通光學(xué)顯微鏡下，不需切片、染色等繁雜步驟，可直接觀察。本檢測方法不需要特殊的儀器設(shè)備及試劑，無二次污染，且水綿材料易得，具有經(jīng)濟(jì)、快速、實(shí)用等特點(diǎn)。因此，在一般的環(huán)境生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室都可以完成。本檢測技術(shù)可用于快速測定大樣本、高濃度廢水中陰離子型表面活性劑的含量。


圖1為正常狀態(tài)下水綿的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；圖2為經(jīng)直鏈烷基苯磺酸鈉處理后的水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)形態(tài)。
圖中代號Cc載色體；N細(xì)胞核；Pb造粉核；W細(xì)胞壁
具體實(shí)施例方式實(shí)例一用水綿傷害癥狀法測定陰離子型表面活性劑LAS(直鏈烷基苯磺酸鈉)的生物降解效率為研究陰離子型表面活性劑的可生物降解性能，于初始濃度為2000mg/L的陰離子型表面活性劑LAS(直鏈烷基苯磺酸鈉)溶液中接種表面活性劑降解菌株，于250mL錐形瓶內(nèi)在37℃下?lián)u床振蕩培養(yǎng)48h后，測定剩余LAS濃度。
1、材料的準(zhǔn)備陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品直鏈烷基苯磺酸鈉，分析純，購自Sigma公司(美國)；水綿取自長沙市郊一未受有毒物質(zhì)污染的溝渠，水綿生長狀態(tài)良好，處于營養(yǎng)生長期。經(jīng)蒸餾水清洗后，置于盛有蒸餾水的大燒杯(1000mL)中備用。
2、無反應(yīng)臨界濃度的測定(1)、水綿無反應(yīng)臨界濃度初步測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品LAS于50mL的小燒杯中用蒸餾水進(jìn)行倍比稀釋，配制成為0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mg/L的濃度梯度；用鑷子取約5g水綿，用吸水紙吸去外附水分后，加入各濃度小燒杯中處理。15分鐘時(shí)開始在顯微鏡下觀察水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)。
(2)、水綿傷害癥狀判斷取一片干凈的載玻片，在其中央加一滴蒸餾水，用鑷子取少量水綿，分散于載玻片的蒸餾水中，在Olympus顯微鏡下觀察細(xì)胞受損情況并顯微攝影。濃度在4.0mg/L以下的各處理組中，水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常，如圖1所示，載色體呈規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)；在處理液濃度大于5.0mg/L的各組中，水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，如圖2所示，水綿細(xì)胞中螺旋狀排列的載色體帶變成不規(guī)則卷曲，螺距不規(guī)則，載色體的綠色加深變暗。因此得出引起細(xì)胞傷害的大致濃度為5.0mg/L。
(3)、無反應(yīng)臨界濃度精確測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品LAS，于50ml的小燒杯中進(jìn)一步配制成濃度梯度為0.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mg/L，加少量水綿處理。15分鐘時(shí)鏡檢，鏡檢操作方法同(2)。得出引起細(xì)胞傷害的較精確的臨界濃度Cm為4.5mg/L。
3、樣品測定①、pH值調(diào)節(jié)將容量為50mL的小燒杯置于電子天平上，回“0”。加經(jīng)微生物降解后的表面活性劑樣品溶液于小燒杯中至讀數(shù)顯示為50g。再用稀HCl和NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值至中性時(shí)，讀數(shù)顯示為50.2g。則調(diào)節(jié)pH值的過程中，稀釋倍數(shù)為1.004倍。
②、稀釋倍數(shù)初步確定用蒸餾水將已調(diào)節(jié)至中性的樣品溶液稀釋0、5、10、15、20、25、30倍，分別加水綿約5g處理，觀察得知水綿Td區(qū)間為15-20；③、稀釋倍數(shù)精確測定取未經(jīng)稀釋的中性樣品溶液(即②中稀釋倍數(shù)為0的溶液)，用蒸溜水稀釋成15、16、17、18、19、20倍，分別添加水綿約5g，處理15分鐘后觀察。
④、鏡檢取一干凈載玻片，在中央滴加蒸溜水1滴，取少量水綿于蒸溜水中，用鑷子小心使之分散，蓋上蓋玻片，在Olympus顯微鏡下觀察細(xì)胞受傷情況。求出使細(xì)胞不出現(xiàn)傷害癥狀的最高稀釋倍數(shù)。
⑤、結(jié)果得出對水綿無影響的樣品溶液的最高稀釋倍數(shù)為18倍?？傁♂尡稊?shù)Td應(yīng)為18×1.004＝18.072(倍)4、計(jì)算由公式表面活性劑濃度C(mg/L)＝Cm×Td，計(jì)算出樣品溶液中表面活性劑的濃度為C(mg/L)＝4.5×18.072＝81.324mg/L。
該陰離子型表面活性劑的降解效率P為P＝(2000-81.324)÷2000×100％＝95.9％實(shí)例二某日用化工廠排放廢水中陰離子型表面活性劑濃度的測定1、材料的準(zhǔn)備陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品直鏈烷基苯磺酸鈉，分析純，購自Sigma公司(美國)；水綿取自長沙市郊未受有毒物質(zhì)污染的溝渠，水綿生長狀態(tài)良好，處于營養(yǎng)生長期。經(jīng)蒸餾水清洗后，置于盛有蒸餾水的大燒杯(1000mL)中備用。
2、無反應(yīng)臨界濃度的測定(1)、水綿無反應(yīng)臨界濃度初步測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品LAS于50mL的小燒杯中用蒸餾水進(jìn)行倍比稀釋，配制成為0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mg/L的濃度梯度；用鑷子取水綿約5g，用吸水紙吸去外附水分后，加入各濃度小燒杯中處理。15分鐘時(shí)鏡檢。鏡檢方法是取一片干凈的載玻片，在其中央加一滴蒸餾水，用鑷子取少量水綿，分散于載玻片的蒸餾水中，在Olympus顯微鏡下觀察細(xì)胞受損情況，找出引起細(xì)胞傷害的大致濃度為5.0mg/L。
(2)、水綿傷害癥狀判斷若水綿細(xì)胞出現(xiàn)不規(guī)則螺旋載色體，則視為細(xì)胞受到了損傷。
(3)、無反應(yīng)臨界濃度精確測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品LAS，于50ml的小燒杯中進(jìn)一步配制成濃度梯度為0.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mg/L，加少量水綿處理。15分鐘時(shí)鏡檢，鏡檢操作方法同(1)。得出引起細(xì)胞傷害的較精確的臨界濃度Cm為4.5mg/L。
3、樣品測定①、待測樣品采自某日用化工廠排污口的廢水樣品。
②、樣品預(yù)處理A、pH值測定及調(diào)節(jié)在電子天平上稱量500mL燒杯重W1，加廢水樣品約300mL，稱重W2。將盛廢水的燒杯在磁力攪拌器上，用pHs-3C型精密pH計(jì)(上海雷磁儀器廠生產(chǎn))測定樣品溶液的pH值，結(jié)果為5.2。用稀HCl和稀NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為6，稱重W3。pH值調(diào)節(jié)時(shí)的稀釋倍數(shù)
P＝(W3-W1)/(W2-W1)B、樣品中干擾金屬離子的去除在已調(diào)節(jié)pH值的樣品中加過量的(NH4)2S溶液，用微孔濾膜過濾除去沉淀物；再慢慢滴加ZnCl2溶液，至樣品溶液表面不再生成白色粉狀渾濁為止，用微孔濾膜過濾去除沉淀，稱量樣品的重量W4。
③、樣品測定待測樣品用蒸餾水倍比稀釋，配制成0、5、10、15、20倍稀釋倍數(shù)的系列溶液，加少量水綿處理，鏡檢得知10、15、20倍稀釋的溶液中，水綿結(jié)構(gòu)很快就發(fā)生了改變，而5倍稀釋以下的溶液中無變化；將樣品溶液進(jìn)一步稀釋成5、6、7、8、9、10倍系列溶液，加水綿約5g，處理15～240分鐘鏡檢，測得臨界無影響稀釋倍數(shù)Td為6倍。
4、計(jì)算由公式表面活性劑濃度C’(mg/L)＝Cm×Td，計(jì)算出測試溶液中表面活性劑的濃度為C’(mg/L)＝4.5×6＝27樣品預(yù)處理過程中的稀釋倍數(shù)為1.06倍，由此而來，排放廢水中陰離子型表面活性劑的濃度C(mg/L)為C(mg/L)＝27×1.06＝28.62關(guān)于水綿培養(yǎng)的說明由于水綿是一種常見的綠藻，取材比較容易，一般從未受污染的溝渠中取回后，立即用于檢測。
如果不立即用于實(shí)驗(yàn)，水綿可培養(yǎng)在Benecke′s藻類培養(yǎng)液中。其具體操作為于1～5L玻璃缸內(nèi)，加Benecke′s藻類培養(yǎng)液0.5～3L，將去除了雜質(zhì)、洗凈的水綿放于玻璃缸中，用玻璃棒使之分散，可在室內(nèi)培養(yǎng)3天左右。
Benecke′s藻類培養(yǎng)液配方Ca(NO3)20.5克MgSO40.1克KH2PO4 0.2克FeCl30.1-0.5毫克H2O 1升樣品中可能存在的干擾因子的排除樣品溶液中若含有重金屬離子Ag+、Cu2+、Fe2+或pH值過高或過低對實(shí)驗(yàn)有干擾。
排除方法若樣品溶液中存在Ag+、Cu2+、Cd2+、Fe2+離子，可先采用加過量的(NH4)2S溶液，使Ag+、Cu2+、Cd2+、Fe2+生成沉淀，經(jīng)微孔濾膜過濾除去。由于水綿對Zn2+不敏感，過量的(NH4)2S可通過滴加少量的ZnCl2溶液生成沉淀而過濾去除。操作方法是慢慢滴加ZnCl2溶液，至樣品溶液表面上不再生成白色渾濁為止，經(jīng)微孔濾膜過濾去除沉淀即可。
pH值可通過稀HCl和NaOH調(diào)節(jié)至中性。
土壤樣品中的陰離子型表面活性劑可先溶解進(jìn)入水溶液中，然后用水綿測定其濃度。
權(quán)利要求
1.一種利用水綿檢測廢水中的陰離子型表面活性劑濃度的方法，其特征在于該方法利用淡水綠藻——水綿(Spirogyra sp.)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)形態(tài)改變?yōu)槟繕?biāo)物，檢測水溶液中陰離子型表面活性劑的濃度；將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行倍比稀釋，配制成一系列呈濃度梯度稀釋樣，加入水綿，處理15～240分鐘，用顯微鏡觀察水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)，找出使水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的臨界濃度；將待測樣品的水溶液經(jīng)倍比稀釋后，加入少量水綿，處理15～240分鐘，用顯微鏡觀察水綿細(xì)胞受傷情況，求出水綿不受傷害的待測液的最高稀釋倍數(shù)；由下列公式即可得出樣品中陰離子型表面活性劑的濃度表面活性劑濃度＝臨界濃度×最高稀釋倍數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的利用水綿檢測廢水中的陰離子型表面活性劑濃度的方法，其特征在于其具體步驟為(1)、材料的準(zhǔn)備陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品采用直鏈烷基苯磺酸鈉或相應(yīng)于待測樣品中的陰離子型表面活性劑，分析純；水綿從未受有毒物質(zhì)污染的水溝或池塘中采集處于營養(yǎng)生長階段、生長狀態(tài)良好的水綿，用蒸餾水充分洗凈，除去雜質(zhì)，置于盛有蒸餾水的大燒杯中備用；(2)、無反應(yīng)臨界濃度的測定1)、無反應(yīng)臨界濃度初步測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品直鏈烷基苯磺酸鈉或相應(yīng)于待測樣品中的陰離子型表面活性劑于50mL的小燒杯中，用蒸溜水倍比稀釋，配制成為0.0～8.0mg/L的系列濃度梯度；取水綿約5g，用吸水紙吸去外附水分后，加入各濃度小燒杯中處理；15～240分鐘，取一片干凈的載玻片，在其中央加一滴蒸餾水，用鑷子取各濃度處理的水綿少量，分散于載玻片上的蒸餾水中，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察細(xì)胞受損情況，找出引起細(xì)胞傷害、結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的大致無反應(yīng)臨界濃度，用Cm’表示；2)、無反應(yīng)臨界濃度精確測定將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品，于50ml的小燒杯中用蒸溜水進(jìn)一步配制成濃度范圍在Cm’左右、間隔距離更小的濃度梯度，各加約5g水綿處理；15～240分鐘，取少量水綿于干凈的載玻片上，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察細(xì)胞受損情況，找出水綿細(xì)胞無反應(yīng)的的精確的臨界濃度，用Cm表示；3)、細(xì)胞傷害癥狀判定正常情況下，水綿植物體由長筒形細(xì)胞于兩端連成絲狀，載色體呈帶狀，規(guī)則地螺旋盤繞在細(xì)胞的內(nèi)表面，載色體上含有一列造粉核；細(xì)胞核由微絲牽引，懸掛于細(xì)胞的中央，細(xì)胞內(nèi)其余的空間被一個(gè)大液泡充填；細(xì)胞壁為兩層內(nèi)層的纖維素層和外層的果膠質(zhì)層；受陰離子型表面活性劑損傷后，水綿中螺旋狀排列的載色體帶變成不規(guī)則卷曲，螺距減小，載色體的綠色加深變暗，造粉核仍然明顯；隨著損傷程度的加深，造粉核會(huì)慢慢解體，載色體進(jìn)一步聚集，細(xì)胞質(zhì)膜皺縮，與細(xì)胞壁分離，出現(xiàn)較大的質(zhì)壁空隙；水綿細(xì)胞壁的外層果膠質(zhì)溶解而使細(xì)胞壁變薄，細(xì)胞壁僅剩內(nèi)部的纖維層；通常情況下，載色體的規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)被打亂是最先出現(xiàn)的癥狀，若細(xì)胞出現(xiàn)不規(guī)則螺旋載色體，則視為細(xì)胞受到了損傷；(3)、樣品測定將樣品溶液進(jìn)行倍比稀釋配制成系列濃度梯度，分別加入約5g水綿；處理15～240分鐘，取水綿于干凈載玻片上，在顯微鏡下觀察細(xì)胞受傷情況，得出對水綿無影響的樣品溶液的最高稀釋倍數(shù)，用Td表示；若為土壤樣品，則于小燒杯中視污染程度稱取土壤樣品2-15g，加蒸溜水50mL，使之充分混勻，凈置30分鐘，取上清液測定，測定方法同水樣；(4)、計(jì)算由下列公式可計(jì)算出樣品溶液中陰離子型表面活性劑的濃度表面活性劑濃度C＝Cm×Td式中C表示待測樣品中陰離子型表面活性劑的濃度，單位mg/L；Cm表示水綿無反應(yīng)臨界濃度，單位mg/L；Td表示樣品溶液的最高稀釋倍數(shù)。
全文摘要
一種利用水綿檢測廢水中陰離子型表面活性劑濃度的方法，利用淡水綠藻水綿(Spirogyra sp.)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)形態(tài)改變?yōu)槟繕?biāo)物，檢測水溶液中陰離子型表面活性劑的濃度，它將陰離子型表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行倍比稀釋，配制成一系列呈濃度梯度稀釋樣，加入水綿，用顯微鏡觀察水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)，找出使水綿細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的臨界濃度，將待測樣品的水溶液倍比稀釋后，加入少量水綿，用顯微鏡觀察水綿細(xì)胞受傷情況，求出水綿不受傷害的待測液的最高稀釋倍數(shù)；由公式表面活性劑濃度＝臨界濃度×最高稀釋倍數(shù)，即得樣品中陰離子型表面活性劑濃度。本發(fā)明具有快速、簡便、實(shí)用的特點(diǎn)，不需特殊儀器設(shè)備、試劑，無二次污染，水綿取材方便，一般生物實(shí)驗(yàn)室都可完成。
文檔編號C12Q1/02GK1648660SQ200410047129
公開日2005年8月3日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者劉紅玉, 魯雙慶, 曾光明, 胡天覺, 黃國和, 盧國滿 申請人:湖南大學(xué)