《Desalination and Water Treatment》：Simplified MBAS and Modified BiAS-thio Methods for Monitoring Anionic and Nonionic Surfactants in Municipal Wastewater Treatment Plants Using Spectrophotometric Methods
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表面活性剂的生产和使用日益增加，导致其广泛存在于市政污水和水生环境中。常规监测仍具挑战性，因为传统分析方法耗时、需要大量有害有机溶剂，且不适于复杂环境基质。本研究评估了简化亚甲基蓝活性物质（MBAS）法测定阴离子表面活性剂和改进分光光度碘铋酸盐（BiAS-th
表面活性剂的生产和使用日益增加，导致其广泛存在于市政污水和水生环境中。常规监测仍具挑战性，因为传统分析方法耗时、需要大量有害有机溶剂，且不适于复杂环境基质。本研究评估了简化亚甲基蓝活性物质（MBAS）法测定阴离子表面活性剂和改进分光光度碘铋酸盐（BiAS-thio）法测定非离子表面活性剂在某座服务约67,500当量人口（PE）的满负荷城镇污水处理厂常规监测中的适用性。所提出的方法能够可靠测定两类表面活性剂，同时与传统方法相比大幅缩短分析时间并减少溶剂消耗。统计评估表明简化法与参比MBAS法之间具有极好的一致性。该污水处理厂对阴离子表面活性剂的去除率达到96.8%，对非离子表面活性剂的去除率达到98.3%。本工作的科学创新在于对简化分光光度法的实际验证，这些方法能够对复杂城镇污水中的阴离子和非离子表面活性剂进行可靠、快速且较少溶剂消耗的测定，因而适用于常规环境监测。
论文解读：简化分光光度法在城镇污水处理厂表面活性剂监测中的应用
表面活性剂是环境中广泛存在的一类污染物，经下水道系统进入城镇污水处理厂。由于其在洗涤剂、化妆品、工业清洁剂和个人护理产品中的大量使用，持续进入市政污水，并在处理厂及受纳水体中被频繁检出。传统监测方法如标准亚甲基蓝活性物质（MBAS）法和常规碘铋酸盐（BiAS）法存在明显不足：前者需三次液-液萃取，每样消耗约50 mL有毒氯仿，耗时费力；后者分析需数小时，每样消耗约0.5 L有机溶剂，且对低浓度非离子表面活性剂灵敏度不足。尽管液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）等仪器方法选择性高、灵敏度好，但设备昂贵、操作复杂，且商用表面活性剂为复杂同系物混合物，许多转化产物缺乏标准品，难以用于总浓度常规监测。因此，开发兼顾分析性能、分析时间、溶剂消耗和复杂基质适用性的方法具有重要意义。本研究在波兰某满负荷运行、服务约67,500当量人口（PE）的城镇污水处理厂中，验证了简化MBAS法和改进BiAS-thio法用于常规监测的适用性。研究论文发表在《Desalination and Water Treatment》。
研究人员采集了该污水处理厂进水和出水样品，包括24小时混合样和瞬时样，测定了阴离子和非离子表面活性剂浓度。结果表明，简化MBAS法与标准MBAS法结果高度一致，去除效率分别达到96.8%和98.3%。主要意义在于：所提出的简化方法能显著减少分析时间与溶剂消耗，同时保证可靠测定复杂市政污水中的两类表面活性剂，适合常规环境监测。
关键技术方法可概括为：研究人员以服务约67,500 PE的城镇污水处理厂为监测对象，采集进水和出水样品（含24小时混合样与瞬时样）。阴离子表面活性剂采用简化MBAS法测定，即酸性亚甲蓝溶液与阴离子表面活性剂形成离子对后经单次氯仿萃取，于652 nm波长处测定吸光度；并以标准MBAS法进行参比验证。非离子表面活性剂采用改进BiAS-thio法测定，样品经固相萃取（SPE）富集净化后，与改性Dragendorff试剂形成沉淀，经乙酸洗涤后溶解于酸性硫脲溶液，于468 nm波长处测定铋-硫脲络合物吸光度。方法精密度与加标回收率通过重复测定和标准加入法评估，统计验证采用Pearson相关系数、配对t检验和Wilcoxon符号秩检验。
研究结果分述如下。
在“阴离子表面活性剂的测定”方面，简化MBAS法采用单次萃取，省去样品碱化步骤，检测限为5.7 μg/样品，氯仿用量仅为标准法的五分之一，且不改变离子对形成机制。进水和出水中阴离子表面活性剂平均浓度分别为3.80 mg/L和0.121 mg/L。统计比较显示，简化法与标准法测定结果具有极好一致性：Pearson相关系数r=0.9989，决定系数R2=0.9977，配对t检验p=0.270，Wilcoxon符号秩检验p=0.896，平均差值为?0.173 mg/L（95%置信区间：?0.492至0.147 mg/L）。简化法相对标准偏差（RSD）为5.71%，低于标准法的10.41%，重复和稀释样品相对差异为0.20%–5.43%。
在“非离子表面活性剂的测定”方面，改进BiAS-thio法采用SPE对出水样品进行预浓缩和净化，克服了基质干扰；方法精密度RSD为9.91%。进水和出水中非离子表面活性剂平均浓度分别为13.34 mg/L和约0.221 mg/L（按去除效率公式反推），部分进水样品浓度超过20 mg/L的限值，但出水未出现显著升高。
在“结果与讨论”方面，按公式计算得到该污水处理厂对阴离子和非离子表面活性剂的去除效率分别为96.8%和98.3%，与文献报道的活性污泥法去除效果一致。高去除率是吸附与生物降解共同作用的结果，初级降解（母体表面活性剂消失）不等于完全矿化，中间产物可能残留。非离子表面活性剂的生物降解通过乙氧基链逐级缩短进行，产生的转化产物可能具有一定持久性。尽管进水存在临时浓度升高，处理系统仍能保持稳定高效的去除能力。
研究结论部分可翻译为：城镇污水含有多种有机污染物，包括阴离子和非离子表面活性剂，其存在需要适用于复杂环境基质的可靠监测方法。本研究证明了简化MBAS法和改进BiAS-thio法在满负荷城镇污水处理厂常规监测中的适用性。所提出的分析方法能够有效追踪进水和出水中表面活性剂浓度，并提供关于处理过程中表面活性剂去除的有用信息。阴离子和非离子表面活性剂的平均去除效率分别达到96.8%和98.3%，表明在所研究的处理条件下这些化合物被有效削减。处理后出水中的表面活性剂浓度低于适用法规规定的排放限值。结果表明，简化MBAS法和改进BiAS-thio法是常规环境监测的实用工具。与传统方法相比，所提出的方法降低了分析复杂性和溶剂消耗，同时保持了对城镇污水中表面活性剂评估的适用性。所采用的样品制备程序（包括过滤和SPE净化）足以消除基质干扰，使BiAS-thio法能够可靠地常规测定城镇污水中的非离子表面活性剂。
