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零价铁活化过硫酸盐降解污染物效果的研究(附件)

2021-08-21 15:47编辑: www.51jrft.com51今日论文网
现在,三氯生在环境中有很高的检出率,甚至会从环境中进入人体。三氯生是一种抗菌剂,被添加到各种个人护理产品中,如护肤霜和纤维织物。本次实验研究利用零价铁催化法从土壤中去除三氯生,探讨温度、腐殖酸、pH、淬灭剂等因素对三氯生降解速率的影响。用零价铁催化法从土壤中去除三氯生。结果表明,适当增加反应时间或提高反应温度可以加速三氯生的降解速率。当初始pH值为3.0时,三氯生的降解效率可达97%。在酸性条件中三氯生的降解效率略高于中性条件。加入腐殖酸或淬灭剂时,三氯生的降解效率有所下降。加入淬灭剂对降解速率的影响结果表明,SO4•−在土壤中TCS降解过程中起主要作用。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1 引言(或绪论)2
1.1 研究背景 2
1.2 三氯生概述 2
1.2.1 三氯生的理化性质2
1.2 2 三氯生的危害2
1.3 三氯生去除方法研究进展2
1.3.1 吸附法2
1.3.2 氧化还原技术3
1.3.2.1 臭氧氧化3
1.3.2 H2O2/UV法3
1.3.2.3 Fenton氧化3
1.4 基于硫酸根自由基的高级氧化技术3
1.4.1 热活化过硫酸盐技术3
1.4.2 过渡金属活化过硫酸盐氧化技术3
2 材料与方法4
2.1 实验材料4
2.1.1 实验试剂与主要仪器4
2.1.2土壤样品采集与制备4
2.1.3 三氯生污染土样制备4
2.2 实验方法4
2.2.1 温度对TCS降解的影响4
2.2.2 天然有机物对TCS降解的影响4
2.2.3 pH对TCS降解的影响4
2.2.4 淬灭剂对TCS降解的影响4
2.3土壤中三氯生的提取方法5
2.4三氯生的液相检测条件5
3 结果与分析5
3.1 温度对土壤中三氯生降解速率的影响5
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3.2 腐殖酸对土壤中三氯生降解速率的影响5
3.3 PH对土壤中三氯生降解速率的影响6
3.4 淬灭剂对土壤中三氯生降解速率的影响7
4讨论 7
致谢8
参考文献8
零价铁活化过硫酸盐降解污染物效果的研究
引言
1.1 研究背景
过去几十年,人们对难降解、毒性强和持久性的污染物关注集中在多环芳烃、多氯联苯等化学工业物质和农药方面。目前,各种抗生素、抗高血压药物、染发剂和杀菌剂等被广泛生产和使用,这些被统称为药物和个人护理产品(PPCPs)。其中,三氯生(TCS)是一种典型的PPCPs,是广泛应用于肥皂、牙膏和急救产品的抗菌药物[13]。由于TCS具有持久性、生物累积性、旋光性和极性等特征,使TCS以原始形态或转化为其他形式排放到环境中。研究显示,在城市污水处理厂的排放出口、地表水、沉积物和地下水中,均检测出一定浓度的TCS[4,5]。TCS通过一些列途径进入土壤环境中,残留在土壤中的TCS可以通过土壤风蚀进行转移,会引起更大面积的土壤环境污染。
近年来,越来越多的研究运用高级氧化技术探寻污染物的去除。高级氧化技术与其他处理方法相比具有明显的优势,如该技术采用的设备简单,反应速度快,不会产生大量的生物污泥,对废水中不可生化的有机污染物的降解能力强等优点。
过硫酸盐高级氧化技术是利用SO4•−对难降解有机污染物进行氧化降解的一种高级氧化技术。过硫酸钠(Persulfate,PS)由于化学性质相对稳定、储存方便、价格低廉、水溶性好等特点被广泛使用。常用的活化PS方法主要包括光活化过硫酸盐法、热活化过硫酸盐法、过渡金属催化剂活化过硫酸盐法等。
本研究利用零价铁催化技术去除土壤中的三氯生,考察土壤不同环境因子(温度、腐殖酸浓度、PH和淬灭剂等)对TCS降解速率的影响。
1.2 三氯生概述
1.2.1 三氯生的理化性质
三氯生(Triclosan,TCS),又名“三氯新”、“三氯沙”等,学名“二氯苯氧氯酚”,化学分子式为C12H7Cl3O2,是白色或灰白色有酚臭味的结晶性粉末状氯化芳香类化合物,不易溶于水,但易溶于大多数有机溶剂和碱液,具有难挥发性。
1.2 2 三氯生的危害
人体主要通过牙膏等口腔类护理品和皮肤接触TCS,含有TCS的牙膏使用数小时后仍可在口腔唾液中检测到TCS,研究表明,当人体皮肤接触TCS并经过太阳暴晒后会增加患湿疹性皮炎的[68]。母亲血液和乳液中也检测到TCS的存在。TCS还会导致人体内分泌紊乱[9],TCS的广泛使用和不恰当处置给动物和人体的生命活动、健康带来了不可忽视的潜在危害。
据统计,有一定程度的TCS会在污水处理过程中随着废水排出,污水处理厂的出水已经成为TCS进入环境的主要途径。研究表明[10],如果废水中含有TCS,当废水进入江河湖泊时,对藻类具有很高的毒性,可以抑制藻类生长。随着TCS浓度的增加,这种抑制效果会越来越强。另外,鱼虾等水生生物可以富集TCS,影响鱼类的生命活动,从而破坏水体环境。
土壤中TCS的半衰期一般为20-58 d,较长的半衰期对土壤氮循环会产生潜在的影响,例如,Waller等[11]研究发现,TCS在砂质土壤中浓度大于5 mgkg1时,会严重影响土壤氮循环。Svenningsen[12]通过研究土壤侵蚀模型发现,TCS对土壤生物群落的结构和功能产生危害,影响有机物在土壤渗透系统中的降解,从而增加了耐药菌渗入含水层的风险。

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