季銨鹽陽離子表面活性劑對小球藻的毒性及QSAR研究.pdf

1、季銨鹽陽離子表面活性劑廣泛用作乳化劑、織物軟化劑、消毒劑、殺蟲劑、腐蝕抑制劑和個人護理產(chǎn)品,使用后作為工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活廢水排放進入環(huán)境中。作為是一類毒性較大的有機污染物,季銨鹽陽離子表面活性劑對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　論文在評述季銨鹽陽離子表面活性劑生態(tài)毒性效應(yīng)研究進展的基礎(chǔ)上,以環(huán)境敏感生物-單細胞綠藻普通小球藻為水生生物代表,研究了季銨鹽陽離子表面活性劑對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值的研究結(jié)果:
　　1、季銨鹽陽離子表面活性劑對小球藻有較強的抑制作用。在實驗條件下,隨著季銨鹽陽離子表面活性劑濃度的增加,其對小球藻的抑制作用增強。通過概率單位法計算得出C8TMAB、C10TMAB、DTAB、TTAB、CTAB、STAB、CTAC、BDDAC、BDTAC、BDHAC、EDDAB、EDHAB和CPB等13種季銨鹽陽離子表面活性劑對小球藻的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、烷基鏈長度不同的季銨鹽陽離子表面活性劑隨著烷基鏈長度增加,毒性增大;取代基對烷基鏈長度相同的季銨鹽陽離子表面活性劑的毒性影響較小;烷基鏈長度CL=8~10的季銨鹽陽離子表面活性劑的96 h-EC50在1~10 mg/L之間,對小球藻分別屬于高毒性化合物;烷基

4、鏈長度CL=12~18的季銨鹽陽離子表面活性劑的96 h-EC50均在1 mg/L以下,對小球藻屬于極高毒性化合物;季銨鹽陽離子表面活性劑的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)水平上計算了11種季銨鹽陽離子表面活性劑的29個理化量化參數(shù),采用Simca

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