关于甲基异噻唑啉酮的介绍

背景及概述^【1】

近年来，我国从欧洲引进了一种新型杀菌剂甲基异噻唑啉酮(methylisothiazolinone，MIT)，是异噻唑啉酮类衍生物，和其他同类衍生物相比毒性较弱。MIT 是一种高效、广谱、药效持久且相对安全的杀菌剂，广泛应用于工业生产，如涂料、胶水、造纸业、橡胶、感光胶片及洗涤用品等。优点是有效用量少，极易混合在各类配方中，能很好地抑制微生物的生长，因此 MIT 被广泛添加进化妆品和个人护理品制剂中，以延长保存期。生产的工业废水、生活污水中大量 MIT 随地下水循环系统等途径进入环境水体中，已有研究者在污水口和河流中检测到了相当量的 MIT 存在。尽管也有报道显示 MIT 在水体中含量为 ng·L^-1级，且在自然环境中半衰期很短，然而持续排放入水体而残留下来的MIT 是否危害水生生物的生存，影响水生生态的健康，需要进一步研究。

甲基异噻唑啉酮是工业上常用的非氧化性杀菌剂之一，对霉菌、细菌等微生物具有很好的杀灭效果，但同时对水生生物又具有较高的毒性，人体通过皮肤接触甚至会引发过敏反应。在水处理行业中，MIT 被广泛应用于反渗透工艺，以控制反渗透膜的生物污染，保证工艺正常运行。反渗透系统中，MIT 冲击投加浓度可高达 150 mg·L^-1。投加的杀菌剂会在反渗透浓缩水中浓缩富集，并造成 ＲO 浓水的遗传毒性的升高，含高浓度异噻唑啉酮的反渗透浓水具有较高的生态风险，不经处理直接排放，会造成较大的环境问题; 如果将其直接回排至生物处理部分，则会导致污水厂生物处理效果降低。

环境水体中甲基异噻唑啉酮的分析方法^【1】

 本发明公开了一种环境水体中甲基异噻唑啉酮的分析方法，尤其涉及一种通过固相微萃取法及顶空自动进样技术对环境中水和废水中有害物质甲基异噻唑啉酮含量的测定方法。其特征包括如下步骤：

(1) 首次通过优化的气液顶空参数，并选择特定的 PA 固相微萃取头进行浓缩吸附，再经过气相色谱仪进样口热解脱附进入三重四级杆气质联用仪进行分析。

(2) 分析过程中优化选择特定的 Rtx–Wax 气相色谱柱进行分离，多反应选择离子监测 (MRM) 检测分析，外标标准溶液曲线法计算得出水中甲基异噻唑啉酮的含量。采用本发明的方法检测水和废水中的甲基异噻唑啉酮的含量具有检出限低，灵敏度高的优点，精密度和准确度均优于 5%，检出限低于 0.2 mg／L。

紫外线 /氯高级氧化降解甲基异噻唑啉酮^【2】

1、紫外线 / 氯高级氧化实验

实验采用准平行光束反应仪提供紫外线照射，由低压高输出汞灯( 87 W，美国 Light Source 公司) 作为紫外光源，输出紫外线波长为 254 nm。反应溶液置于直径为 90 mm 的玻璃反应皿中，并在反应过程中采用磁力搅拌器搅拌( 400 r·min^{－ 1}) ，反应溶液体积为 100 m L。反应过程向溶液中投加 20 mmol·L^-1的磷酸缓冲溶液控制反应过程的 p H 值。

紫外氯高级氧化实验时，将特定量 NaOCl 的加入反应溶液( 实验中氯投加量以有效氯 Cl₂计) ，迅速置于平行紫外线下，在特定时间取出水样 0. 5 m L，加入硫代硫酸钠终止反应。每组实验设 2 个平行实验。实验前，紫外灯开启预热 1 h，以保证实验过程中光强稳定。采用格罗博ＲM12 型辐照计在反应皿中心位置测定光强。一盏紫外灯开启并稳定后的光强为 2. 6 m W·cm^-2，2 盏灯开启并稳定后的光强为 4. 9 m W·cm^-2。

2、分析方法

MIT 的质量浓度采用高效液相色谱 ( 岛津 LC-20AT ) 测定。 色谱柱为 ODS-C18 色谱柱 ( VenusilMPC18，4. 6 mm × 250 mm，5 μm) 。流动相为甲醇和 p H = 7 的 2 mmol·L^-1磷酸缓冲溶液，甲醇和磷酸缓冲溶液体积比为 65 ∶ 35，流动相流速为 0. 8 m L·min^-1。MIT 的检测波长为 273 nm，样品进样体积为 20μL。反应前后溶液紫外可见光光谱采用 UVC-200( 岛津) 进行测定。

紫外线/氯高级氧化技术可以有效的去除水中的甲基异噻唑啉酮物质，其处理效果优于单独氯氧化和单独紫外线照射。增加氯投加量和提高光强均能够促进甲基异噻唑啉酮的降解。酸性条件下，紫外线/氯高级氧化降解 MIT 能够获得更好的处理效果。在本实验条件下，紫外线/氯高级氧化·生成，单独氯氧化过程未检测出该消毒副产物。MIT 初始浓度 30 mg·L^-1、氯投加量 40 mg·L^-1、紫外剂量为 2 340 m J·cm^-2时水合氯醛的生成量为 4. 2 μg·L^-1，低于我国现行的《地表水环境质量标准》规定限值。

主要参考文献

[1] 一种环境水体中甲基异噻唑啉酮的分析方法[J].化学分析计量,2017,26(04):92.

[2]王婷,吴乾元,王文龙,李昂,胡洪营.紫外线/氯高级氧化降解甲基异噻唑啉酮[J].环境工程学报,2017,11(01):21-26.