一种非单一降解因素下合成润滑油的室内降解分析方法

摘要

一种非单一降解因素下合成润滑油的室内降解分析方法，该方法是在光照和微生物两种降解因素共同作用下，采用一个降解周期样品和0天样品降解培养方法完成全合成酯类润滑油的降解过程；其中，一个降解周期样品包括两种降解因素共同作用下的测试样品和单一因素光降解作用下的光降解样品，两类降解样品分别降解培养一个周期；0天样品包括中性样品和毒性样品，分别于一个降解周期样品降解培养结束时配制；对上述四种样品同步进行超声波破碎细胞操作、干燥、取样，通过红外检测确定润滑油残余含量，根据降解前后润滑油含量的变化值计算确定其降解率。参照降解率计算结果及平行测定的最大误差范围考察数据的重复性和稳定性。该方法逻辑严密、科学实用。

主权项

一种非单一降解因素下合成润滑油的室内降解分析方法，该方法是在光照和微生物两种主降解因素共同作用下，采用一个降解周期样品和0天样品两类样品降解培养方法完成全合成酯类润滑油的降解过程，经预处理后分别检测并计算残余润滑油的含量，根据降解前后润滑油含量的变化值计算确定其降解率，具体方法如下：第1、实验准备；在两类样品降解培养法中，实验用水的可溶性总有机碳应少于1×10^‑3g/L；所用试剂的纯度为分析纯至色谱纯；实验用玻璃容器均用洗液洗涤干净以确保容器内壁不含有碳氢化合物；微生物菌种来源于从污水处理厂生化池取得且经过滤去除杂质的新鲜活性污泥滤液，其优势菌包括生枝动胶菌(Zoogloea ramigera)、丝状动胶菌(Zoogloea filipendula)，睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonas testosteroni)，食醋丛毛单胞菌(Comamonas acidovorans)，水生丛毛单胞菌(Comamonas aquatica)，荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)，铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)，藤黄微球菌(Micrococcus luteus)和粪产碱杆菌(Alcaligenes feacalis)共计10个常见菌种，接种菌液的活菌浓度为1.0×10⁴～1.0×10⁵CFU/mL；无机盐基础培养基溶液是由以下组分构成的水溶液，各组分的含量按g/L水溶液计分别为KH₂PO₄ 3.4、Na₂HPO₄ 1.5、(NH₄)₂SO₄ 4.0、MgSO₄·7H₂O 0.7、酵母粉0.01，余量为水，培养基的pH值为7.2～7.6，以全合成酯类润滑油作为微生物生长的唯一碳源；第2、两类样品降解培养法；全合成酯类润滑油室内降解实验分为两类样品，即一个降解周期样品和0天样品：第2.1、一个降解周期样品A.测试样品双因素降解过程：取90mL上述第1步中的无机盐基础培养基溶液，加入2.0mL全合成酯类润滑油，接种上述微生物菌种即新鲜活性污泥滤液5.0mL，再用上述无机盐基础培养基溶液定容至100mL，于自然光照下以180r/min～200r/min振荡培养28天，培养温度为30℃±1℃，降解培养结束后将样品按以下第3步所述方法进行预处理及检测；B.光降解样品的单一因素降解过程：取90mL上述无机盐基础培养基溶液，加入2.0mL全合成酯类润滑油，再加入浓度为0.03M的HgCl₂溶液1.0mL，以抑制杂菌生长，不接种上述微生物菌种，再用上述无机盐基础培养基溶液定容至100mL，于自然光照下以170r/min～200r/min振荡培养28天，培养温度为30℃±1℃，降解培养结束后将样品按以下第3步所述方法进行预处理及检测；第2.2、0天样品配制C.0天中性样品配制：在配制测试样品和光降解样品溶液时，同步取上述微生物菌种即新鲜活性污泥滤液5.0mL置于4℃密闭保存，于测试样品和光降解样品降解结束时，取出此4℃保存的菌液立即按下述方式配制中性样品溶液：取90mL上述无机盐基础培养基溶液，接种上述4℃保存的微生物菌种5.0mL，不加润滑油，再用上述无机盐基础培养基溶液定容至100mL，摇匀，立即将样品按以下第3步所述方法进行预处理及检测；D.0天毒性样品配制：于上述一个降解周期样品降解过程结束时，取90mL上述无机盐基础培养基溶液，加入2.0mL全合成酯类润滑油和浓度为0.03M的HgCl₂溶液1.0mL，不接入微生物菌种，再用上述无机盐基础培养基溶液定容至100mL，配制完成后立即将样品按以下第3步所述方法进行预处理及检测；第3、样品预处理及检测；将上述A、B、C、D四组样品同步进行超声波破碎细胞，破碎时间3min～5min，用100mL CCl₄进行萃取，剧烈振荡5min～8min，静置分层，收集萃取液下层有机相，加入10g无水Na₂SO₄干燥24h，取样，进行红外光谱分析，于C‑H键的红外波数2930cm^‑1±10cm^‑1处分别定量检测各C‑H化合物的剩余含量；对上述A、B、C、D四组样品的超声波破碎细胞操作必须同步进行，相应的取样和检测操作也分别同步进行；第4、非单一因素作用下全合成酯类润滑油的降解率计算分为两部分；第4.1、两种主降解因素作用下的润滑油总降解率计算：第4.2、单一因素‑光作用下的润滑油光降解率计算：其中，I_样,光—A组测试样品的C‑H化合物残余含量的红外光谱值，I_毒,光—B组光降解样品的C‑H化合物残余含量的红外光谱值，I_中,光—C组中性样品的C‑H化合物含量的红外光谱值，I_毒,避—D组毒性样品的C‑H化合物含量的红外光谱值。