本文關(guān)鍵詞：過(guò)硫酸鉀氧化法降解新煙堿類(lèi)農(nóng)藥廢水的研究

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【摘要】：過(guò)硫酸根(S_2O_8~(2-))通過(guò)熱、光、過(guò)渡金屬離子催化、微波活化等方法被激活產(chǎn)生氧化性很強(qiáng)的硫酸根自由基(·SO_4~-,E0=2.6 V)可以氧化降解多種有機(jī)污染物。本文研究熱活化過(guò)硫酸鉀降解新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)胺,微波協(xié)同過(guò)硫酸鉀氧化降解噻蟲(chóng)胺,蒸發(fā)-過(guò)硫酸鉀一體法氧化降解呋蟲(chóng)胺廢水,詳細(xì)探究了各種活化條件下的相關(guān)變量如:溫度、pH、S_2O_8~(2-)濃度、無(wú)機(jī)離子濃度、微波輻射時(shí)間、蒸餾體積等對(duì)3種農(nóng)藥降解效果的影響,并通過(guò)自由基探測(cè)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)反應(yīng)體系中活性自由基種類(lèi),用LC-MS或GC-MS檢測(cè)其氧化降解產(chǎn)物,推測(cè)其可能的降解機(jī)理。熱活化過(guò)硫酸鉀降解70%吡蟲(chóng)啉水分散粒劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:隨著反應(yīng)溫度的升高,吡蟲(chóng)啉的降解速率不斷加快,過(guò)硫酸鉀氧化降解吡蟲(chóng)啉的反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,溫度為50℃、60℃、70℃、80℃、90℃時(shí),吡蟲(chóng)啉的半衰期分別為173.28、101.93、60.80、31.36、20.32min,由阿倫尼烏斯方程得到反應(yīng)活化能為53.291kJ/mol;隨著過(guò)硫酸鉀初始濃度的增加,吡蟲(chóng)啉的降解速率不斷增大;選擇溫度為80℃,過(guò)硫酸鉀濃度為20mmol/L條件下,pH對(duì)S_2O_8~(2-)催化降解吡蟲(chóng)啉的影響不明顯,不同pH降解速率之差僅有1.57%,中性條件下吡蟲(chóng)啉的降解速率略低于酸性和堿性條件;Cl~-的加入對(duì)吡蟲(chóng)啉的降解有抑制作用,NO_3~-對(duì)過(guò)硫酸鉀氧化吡蟲(chóng)啉基本無(wú)影響,HCO_3~-也輕微抑制吡蟲(chóng)啉的降解,但抑制作用沒(méi)有Cl~-明顯;GC-MS檢測(cè)過(guò)硫酸鉀氧化吡蟲(chóng)啉的中間產(chǎn)物主要有6-氯煙酰胺和2-氯吡啶。熱活化過(guò)硫酸鹽降解噻蟲(chóng)胺的動(dòng)力學(xué)研究:探討了多種影響因素對(duì)熱激活過(guò)硫酸鉀技術(shù)降解噻蟲(chóng)胺的影響,并檢測(cè)反應(yīng)體系中的活性自由基種類(lèi)。結(jié)果表明,過(guò)硫酸鉀氧化降解噻蟲(chóng)胺的反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,溫度為30℃、40℃、50℃、60℃、70℃時(shí),噻蟲(chóng)胺的半衰期分別為8058.13、990.00、150.65、35.00、18.00min,由阿倫尼烏斯方程得到反應(yīng)活化能為124kJ/mol。增大S_2O_8~(2-)初始濃度,噻蟲(chóng)胺的降解速率迅速增大;選擇溫度為60℃,S_2O_8~(2-)初始濃度為20mmol/L條件下,pH=4.6時(shí)降解率達(dá)到最大,并且酸性和中性條件下噻蟲(chóng)胺的降解率都稍高于堿性條件;酸性和中性水溶液中Cl~-的存在抑制了噻蟲(chóng)胺的降解,堿性溶液中低濃度Cl~-促進(jìn)噻蟲(chóng)胺降解;HCO_3~-的存在抑制噻蟲(chóng)胺的降解效果;自由基探針實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了反應(yīng)體系中同時(shí)存在·SO_4~-和·OH兩種自由基,酸性和中性條件下,以·SO_4~-為主,堿性時(shí)·OH含量較多。微波輔助過(guò)硫酸鉀氧化技術(shù)降解噻蟲(chóng)胺,主要考察了微波輻射時(shí)間、過(guò)硫酸鉀初始濃度、pH、以及Cl~-和HCO_3~-對(duì)煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑噻蟲(chóng)胺降解效果的影響,同時(shí)通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)討論微波活化作用的效果。結(jié)果表明,微波/過(guò)硫酸鹽體系中,微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同促進(jìn)自由基的形成,隨微波輻射時(shí)間的延長(zhǎng),噻蟲(chóng)胺降解率增大;增加過(guò)硫酸鉀用量可以提高噻蟲(chóng)胺降解率;酸性pH條件比堿性條件降解效果好,當(dāng)pH=4.5時(shí),噻蟲(chóng)胺的去除率較大;單獨(dú)微波與單獨(dú)過(guò)硫酸鉀作用下噻蟲(chóng)胺基本不降解。水溶液中Cl~-和HCO_3~-的存在對(duì)微波活化過(guò)硫酸鉀降解噻蟲(chóng)胺均有抑制作用。LC-MS檢測(cè)中間產(chǎn)物主要為N-(2-氯-1,3-噻唑-5-基甲基)-N-甲基胍和2-氯-5-氨基甲基噻唑。蒸發(fā)-過(guò)硫酸鉀一體法降解呋蟲(chóng)胺廢水實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示反應(yīng)體系中呋蟲(chóng)胺初始濃度固定時(shí),隨著過(guò)硫酸鉀濃度的增加,呋蟲(chóng)胺降解效率增大,蒸發(fā)冷凝液(出水)COD值變小;蒸發(fā)溶液體積越大,出水COD值越小;隨著初始pH的增大,出水COD值減小;Fe~(2+)的加入激活過(guò)硫酸鹽,明顯促進(jìn)了廢水COD的降解;Cl~-的加入抑制了呋蟲(chóng)胺的降解,冷凝液中COD增大;NO_3~-的加入對(duì)反應(yīng)基本沒(méi)有影響;HCO_3~-的加入促進(jìn)了呋蟲(chóng)胺的降解,冷凝液中COD減小;對(duì)蒸干剩余物溶解液和冷凝液進(jìn)行定性分析檢測(cè),廢水中的呋蟲(chóng)胺除少量轉(zhuǎn)化為乙酸外,絕大部分被完全礦化,氮元素主要以氨態(tài)氮和硝酸鹽氮形式存在。
【關(guān)鍵詞】：過(guò)硫酸鉀 活化方式 氧化降解 新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X786
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 前言12-28
• 1.1 農(nóng)藥使用現(xiàn)狀及危害12-13
• 1.1.1 農(nóng)藥的使用現(xiàn)狀12
• 1.1.2 農(nóng)藥過(guò)量使用的危害12-13
• 1.2 農(nóng)藥廢水的處理方法13-19
• 1.2.1 物理法14-15
• 1.2.2 化學(xué)法15-18
• 1.2.3 生物法18-19
• 1.3 過(guò)硫酸鹽氧化技術(shù)19-23
• 1.3.1 過(guò)硫酸鹽的活化方式19-21
• 1.3.2 過(guò)硫酸鹽與污染物的作用機(jī)理21-23
• 1.4 實(shí)驗(yàn)用新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑簡(jiǎn)介23-26
• 1.4.1 新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑研究進(jìn)展23
• 1.4.2 吡蟲(chóng)啉23-24
• 1.4.3 噻蟲(chóng)胺24-25
• 1.4.4 呋蟲(chóng)胺25-26
• 1.5 本實(shí)驗(yàn)的研究?jī)?nèi)容、優(yōu)點(diǎn)和意義26-28
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容26
• 1.5.2 實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)26-27
• 1.5.3 研究意義27-28
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法28-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料28-29
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品28-29
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法29-36
• 2.2.1 農(nóng)藥廢水配制29-30
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法30
• 2.2.3 分析測(cè)定方法30-36
• 第三章 結(jié)果與分析36-68
• 第一節(jié) 熱活化過(guò)硫酸鉀降解吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)胺的動(dòng)力學(xué)研究36-52
• 1 吡蟲(chóng)啉36-44
• 1.1 溫度對(duì)吡蟲(chóng)啉降解效果的影響36-38
• 1.2 過(guò)硫酸鉀濃度對(duì)吡蟲(chóng)啉降解效果的影響38-39
• 1.3 pH對(duì)吡蟲(chóng)啉降解效果的影響39-40
• 1.4 常見(jiàn)無(wú)極陰離子對(duì)吡蟲(chóng)啉降解效果的影響40-41
• 1.5 反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物的鑒定41-43
• 1.6 本節(jié)小結(jié)43-44
• 2 噻蟲(chóng)胺44-52
• 2.1 溫度對(duì)噻蟲(chóng)胺降解效果的影響44-45
• 2.2 S_2O_8~(2-)濃度對(duì)噻蟲(chóng)胺降解效果的影響45-46
• 2.3 pH對(duì)降解的影響46-47
• 2.4 氯離子對(duì)降解的影響47-49
• 2.5 碳酸氫鹽對(duì)降解的影響49-50
• 2.6 降解機(jī)理的討論50
• 2.7 本節(jié)小結(jié)50-52
• 第二節(jié) 微波活化過(guò)硫酸鉀降解噻蟲(chóng)胺的研究52-60
• 1 微波－過(guò)硫酸鉀的協(xié)同作用52-53
• 2 過(guò)硫酸鉀用量對(duì)噻蟲(chóng)胺降解率的影響53-54
• 3 微波輻射時(shí)間對(duì)噻蟲(chóng)胺降解率的影響54-55
• 4 溶液pH對(duì)噻蟲(chóng)胺降解率的影響55-56
• 5 無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)噻蟲(chóng)胺降解率的影響56
• 6 反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物的鑒定56-59
• 7 本節(jié)小結(jié)59-60
• 第三節(jié) 蒸發(fā)-過(guò)硫酸鹽一體法降解呋蟲(chóng)胺有機(jī)廢水60-68
• 1 不同濃度呋蟲(chóng)胺和過(guò)硫酸鉀對(duì)呋蟲(chóng)胺廢水降解效果的影響60-62
• 2 蒸餾液體積對(duì)呋蟲(chóng)胺廢水降解效果的影響62-63
• 3 pH對(duì)呋蟲(chóng)胺廢水降解效果的影響63
• 4 Fe~(2+)的加入對(duì)呋蟲(chóng)胺廢水降解效果的影響63-64
• 5 無(wú)機(jī)鹽的加入對(duì)廢水COD降解的影響64-65
• 6 降解產(chǎn)物定性檢測(cè)65-67
• 7 本節(jié)結(jié)論67-68
• 第四章 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-78
• 致謝78-80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄80-81

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3 伍宣池,彭裕錦;二價(jià)錳鹽存在下過(guò)硫酸鉀引發(fā)丙烯酰胺聚合反應(yīng)的研究[J];高分子通訊;1984年06期

4 蔣治良,梁愛(ài)惠,戴國(guó)忠;催化動(dòng)力光度法測(cè)定水中痕量銀的研究——銀(Ⅰ)-α,α′-聯(lián)吡啶-過(guò)硫酸鉀-還原型酚酞體系[J];環(huán)境科學(xué);1987年03期

5 范建中;陳開(kāi)倫;姚夏婷;李國(guó)平;;過(guò)硫酸鉀光度法測(cè)定白酒中錳的探討[J];中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志;1993年06期

6 宋慶文;毛織物防縮劑過(guò)硫酸鉀的分析[J];印染助劑;1999年05期

7 張耀奎;肖海斌;;高錳酸鉀—過(guò)硫酸鉀消化氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定水中汞[J];四川地質(zhì)學(xué)報(bào);2012年03期

8 馬建華;過(guò)硫酸鉀在冷原子吸收法測(cè)定汞中的穩(wěn)定性及影響[J];甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測(cè);1997年02期

9 胡雪峰,沈銘能,許世遠(yuǎn);堿性過(guò)硫酸鉀氧化—紫外分光光度法測(cè)水體總氮[J];環(huán)境污染與防治;2002年01期

10 楊絨;趙滿興;周建斌;;過(guò)硫酸鉀氧化法測(cè)定溶液中全氮含量的影響條件研究[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年12期

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1 李秋波;魏嘉;;總氮測(cè)定中過(guò)硫酸鉀試劑的選擇[A];2010中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(第二卷)[C];2010年

2 嚴(yán)勇;薄錦航;李桂馨;;紫外光譜掃描測(cè)定煉廠排水中總氮——堿性過(guò)硫酸鉀消解法[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第六屆全國(guó)微量元素研究和進(jìn)展學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

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1 段薩薩;過(guò)硫酸鉀氧化硫脲反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及機(jī)理分析[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1099440