介紹
N-甲基環(huán)己胺（nmcha）是一種有機(jī)化合物，分子式為c7h15n。它廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，包括用作催化劑、化學(xué)合成中間體以及涂料和粘合劑中的添加劑。然而，由于潛在的生物降解性問題，它在天然水資源中的存在引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境問題。生物降解性研究對(duì)于了解nmcha在水生生態(tài)系統(tǒng)中的命運(yùn)和影響至關(guān)重要。本文旨在全面回顧nmcha在天然水資源中的生物降解性研究，包括產(chǎn)品參數(shù)、實(shí)驗(yàn)方法以及國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的研究結(jié)果。
N-甲基環(huán)己胺產(chǎn)品參數(shù)
| 參數(shù) | 折扣值 |
|---|---|
| 分子式 | c7h15n |
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 熔點(diǎn) | -54°攝氏度 |
| 沸點(diǎn) | 162-163℃ |
| 密度 | 20°C 時(shí) 0.81 克/立方厘米 |
| 在水中的溶解度 | 20°C 時(shí) 2.5 克/100 毫升 |
| ph值（1%溶液） | 11.5-12.5 |
| 對(duì)數(shù)p | 2.47 |
生物降解性研究：概述
生物降解性是指物質(zhì)被微生物分解成更簡(jiǎn)單化合物的能力。對(duì)于納米生物降解物（nmcha）而言，這一過程對(duì)于評(píng)估其對(duì)環(huán)境的影響以及在天然水資源中的持久性至關(guān)重要。研究生物降解性的主要方法包括：
- 易生物降解性測(cè)試：這些測(cè)試確定物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)條件下是否容易降解。
- 固有生物降解性測(cè)試：這些測(cè)試評(píng)估物質(zhì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)被生物降解的可能性。
- 實(shí)地研究：這些涉及監(jiān)測(cè)自然環(huán)境中納米炭的降解。
易生物降解性測(cè)試
經(jīng)合組織301b測(cè)試
經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織 (OECD) 301b 測(cè)試是一種被廣泛接受的評(píng)估易生物降解性的方法。該測(cè)試涉及在受控條件下將物質(zhì)暴露于活性污泥中，并測(cè)量其隨時(shí)間的降解情況。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置：
- 測(cè)試物質(zhì)：nmcha
- 微生物源：來自城市污水處理廠的活性污泥
- 測(cè)試時(shí)間：28天
- 溫度：20-24攝氏度
- ph：7.4-7.8
- 溶解氧：>2毫克/升
結(jié)果：
- 降解百分比：45天后28％
- 理論二氧化碳演化：82％
- 觀察到二氧化碳釋放：37％
結(jié)論：
nmcha 不符合 oecd 301b 測(cè)試定義的易生物降解性標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)要求 28 天內(nèi)降解率至少達(dá)到 60%。
固有生物降解性測(cè)試
iso 14593測(cè)試
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (iso) 14593 測(cè)試旨在評(píng)估固有生物降解性。該測(cè)試使用土壤微生物并測(cè)量較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的降解情況。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置：
- 測(cè)試物質(zhì)：nmcha
- 微生物源：土壤微生物
- 測(cè)試時(shí)間：120天
- 溫度：20-25攝氏度
- ph：7.0-8.0
- 水分含量：占田間容量的 60%
結(jié)果：
- 降解百分比：70天后120％
- 理論上的二氧化碳演化：82％
- 觀察到二氧化碳釋放：57％
結(jié)論：
nmcha 表現(xiàn)出固有的生物降解性，表明它可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)被微生物降解。
實(shí)地研究
實(shí)地研究為了解納米炭黑在自然水資源中的實(shí)際行為提供了寶貴的見解。這些研究通常涉及監(jiān)測(cè)水體中納米炭黑的濃度隨時(shí)間的變化。
案例研究：河流 x
！：X河，北美主要河流
采樣點(diǎn)：上游 5 條，中游 5 條，下游 5 條
采樣頻率：每月一次，為期一年
分析方法：高效液相色譜法（hplc）
結(jié)果：
- 初始濃度: 0.5 毫克/升
- 最終濃度: 12個(gè)月后為0.1毫克/升
- 降解率：每月 0.03 毫克/升
結(jié)論：
nmcha 在天然水資源中緩慢降解，一年內(nèi)濃度顯著降低。這表明，雖然 nmcha 不易生物降解，但它可以隨著時(shí)間的推移在環(huán)境中降解。
生物降解機(jī)制
NMCHA的生物降解涉及幾個(gè)步驟，主要通過微生物代謝。關(guān)鍵機(jī)制包括：
- 胺氧化：胺基轉(zhuǎn)化為羧酸。
- 羥化：將羥基引入環(huán)己基環(huán)。
- 環(huán)狀裂解：環(huán)己基環(huán)斷裂成更小的分子。
關(guān)鍵微生物：
- 惡臭假單胞菌：以其降解胺的能力而聞名。
- 枯草芽孢桿菌：可有效破壞n個(gè)環(huán)狀化合物。
- 紅平紅球菌：能夠氧化多種有機(jī)化合物。
對(duì)環(huán)境造成的影響
NMCHA 對(duì)天然水資源的環(huán)境影響令人擔(dān)憂。潛在影響包括：
- 對(duì)水生生物的毒性：nmcha 對(duì)魚類和其他水生生物有毒性，影響它們的生長(zhǎng)和生存。
- 生物累積：nmcha 可能會(huì)在水生生物的組織中積聚，從而對(duì)健康造成長(zhǎng)期影響。
- 水體富營(yíng)養(yǎng)化：nmcha 的降解產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致水體營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷增加，從而促進(jìn)藻類大量繁殖。
緩解策略
為了減輕nmcha對(duì)環(huán)境的影響，可以采取以下幾種策略：
- 源頭減量：盡可能減少工業(yè)過程中 nmcha 的使用。
- 廢水處理：實(shí)施先進(jìn)的廢水處理技術(shù)，在排放前去除納米污泥。
- 生物修復(fù)：利用微生物降解污染場(chǎng)所中的納米炭。
結(jié)論
N-甲基環(huán)己胺（nmcha）是一種用途廣泛的有機(jī)化合物，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。然而，它在天然水資源中的存在帶來了重大的環(huán)境挑戰(zhàn)。生物降解性研究表明，nmcha不易生物降解，但在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出固有的生物降解性。實(shí)地研究和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為了解nmcha在水生生態(tài)系統(tǒng)中的命運(yùn)和影響提供了寶貴的見解。了解這些過程對(duì)于制定有效的緩解策略以保護(hù)水資源和維持生態(tài)平衡至關(guān)重要。
引用
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