超聲強化硫化亞鐵/過硫酸鹽體系降解卡馬西平研究
發(fā)布時間:2021-08-20 19:23
藥品和個人護理用品(PPCPs,pharmaceuticals and personal care products)作為一類新興污染物正對環(huán)境安全造成極大威脅?R西平作為典型PPCPs類污染物,在全球范圍內(nèi)消耗量預(yù)計高達1014噸/年,其在環(huán)境中的殘留對人類以及各種生物都造成極大的風險。本文以卡馬西平(CBZ)為研究對象,以硫化亞鐵(FeS)活化過硫酸鹽(PDS)降解目標污染物。在此基礎(chǔ)上,引入超聲強化其處理效果并對體系機理進行分析。本文首先對基礎(chǔ)體系FeS/PDS體系進行研究,考察四個實驗參數(shù)對FeS/PDS體系降解CBZ效果影響,主要關(guān)注過程中CBZ、溶鐵以及PDS變化規(guī)律。結(jié)果表明:FeS能夠有效活化PDS降解CBZ且反應(yīng)過程均符合假一級反應(yīng)動力學;增加FeS和PDS投加量有利于反應(yīng)的進行,但是過高的投量不能大幅提升反應(yīng)速率,成本上不夠經(jīng)濟;CBZ在初始pH為3.0-7.0時被降解完全,且反應(yīng)后pH基本降至同一水平(2.9-3.1),初始pH大于9.0時降解效果不明顯;隨著CBZ初始濃度增加,其降解率和反應(yīng)速率均下降,需要有更多氧化劑以維持反應(yīng)進行。將超聲引入基礎(chǔ)FeS/PD...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
部分國家和地區(qū)卡馬西平年消費量和人均年消費量如圖1-2所示,環(huán)境中卡馬西平來源較為廣泛
圖 1-2 卡馬西平在環(huán)境中的遷移路徑具有很強的穩(wěn)定性和持久性,在水體循環(huán)過程中很難被理工藝也很難將其有效去除,所以在污水廠以及自然水Ternes[6]在 30 座污水廠出水中都檢測到了卡馬西平,約達到 3700 ng/L,最高濃度達 6300 ng/L。在地表水中,卡erer[7]在對柏林地表水進行檢測時發(fā)現(xiàn)卡馬西平最高檢出質(zhì)調(diào)查局進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)[5],美國 44 條河流水體中卡馬流沉積物中卡馬西平濃度為 41.6 ng/L。平危害典型 PPCPs 類物質(zhì),環(huán)境中殘留的卡馬西平可能對微生成不同程度影響,也很可能會對生態(tài)環(huán)境和大眾健康造經(jīng)類疾病過程中卡馬西平的確發(fā)揮了重要的作用,但長過敏反應(yīng)、表皮松懈癥、發(fā)熱、白細胞減少等不良反應(yīng)。
圖 1-3 PDS 和 PMS 分子結(jié)構(gòu)示意圖 S 原子、紅色為 O 原子、虛線表示 O-O 鍵斷裂形成 SO4 ,PMS 由于在水中電離會使溶液酸性變強,導(dǎo)致自生產(chǎn)過程中的運用。而 PDS 在水溶液中呈中性,價被運用于環(huán)境治理以及實際工程中[25, 32, 33];罨椒胺磻(yīng)機理硫酸鹽自身的氧化能力是有限的,其氧化還原電位有機化合物[34]。通過如熱活化、堿活化、輻射活化化、炭基材料活化以及苯酚和醌類物質(zhì)活化等多種SO4 ,可以有效降解污染物[35, 36]。由于各種污染物應(yīng)也會體現(xiàn)出差異性[37]。例如,當 SO4 與不飽和的發(fā)生反應(yīng)時,一般是通過加成反應(yīng)實現(xiàn)的[38](式 1.如烷烴、醚類、酯類等)發(fā)生反應(yīng)時,主要是通過
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于硫酸根自由基的高級氧化技術(shù)及其在環(huán)境治理中的應(yīng)用[J]. 谷得明,郭昌勝,馮啟言,張遠,徐建. 環(huán)境化學. 2018(11)
[2]PPCPs在水環(huán)境中的污染現(xiàn)狀與控制研究進展[J]. 林龍利,劉國光. 給水排水. 2017(S1)
[3]溫度對超聲清洗中空化泡動力學特性的影響[J]. 龐昊斐,祝錫晶,王璟,袁志偉. 表面技術(shù). 2016(08)
[4]過硫酸鹽活化技術(shù)去除水中有機污染物的研究進展[J]. 任百祥,殷茂炬,范晶瑩,楊春維,段小月. 赤峰學院學報(自然科學版). 2016(11)
[5]新型過硫酸鹽活化技術(shù)降解有機污染物的研究進展[J]. 高煥方,龍飛,曹園城,黃國文,譚懷琴,張永紅. 環(huán)境工程學報. 2015(12)
[6]零價鐵還原-過硫酸鹽氧化聯(lián)合降解土壤中對硝基氯苯的研究[J]. 文勤亮,張瀚文,許海波,董長勛. 南京農(nóng)業(yè)大學學報. 2014(06)
[7]水體中卡馬西平的污染特征與賦存現(xiàn)狀研究[J]. 張娟,代朝猛,周雪飛,張亞雷. 給水排水. 2012(06)
[8]活性炭催化過氧化物高級氧化技術(shù)降解水中有機污染物[J]. 楊鑫,楊世迎,邵雪停,王雷雷,牛瑞. 化學進展. 2010(10)
[9]超聲空化的研究方法及進展[J]. 莫潤陽,林書玉,王成會. 應(yīng)用聲學. 2009(05)
[10]卡馬西平不良反應(yīng)[J]. 楊鷹,鮑新平,張玉江. 中國誤診學雜志. 2008(03)
碩士論文
[1]光促Fe0/亞硫酸鹽體系降解典型β-阻滯劑的效果及機理研究[D]. 陳金輝.華中科技大學 2018
[2]超聲波強化零價鐵/過硫酸鉀體系降解2,4,6-TCP及機理研究[D]. 楊超.湘潭大學 2017
[3]超聲強化含鐵礦石及零價鐵活化過硫酸鹽降解地下水中二惡烷[D]. 丁吉陽.吉林大學 2017
[4]氧基氯化鐵活化單過硫酸鹽降解丙咪嗪的研究[D]. 劉彥鵬.華中科技大學 2017
[5]卡馬西平對小球藻、大型溞、斑馬魚的毒性效應(yīng)[D]. 張風兆.山東農(nóng)業(yè)大學 2016
[6]超聲協(xié)同零價鐵/過硫酸鹽Fenton-like體系降解磺胺類藥物及應(yīng)用研究[D]. 鄒曉麗.華中科技大學 2016
[7]過硫酸鹽高級氧化技術(shù)活化方法研究[D]. 王萍.中國海洋大學 2010
本文編號:3354088
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
部分國家和地區(qū)卡馬西平年消費量和人均年消費量如圖1-2所示,環(huán)境中卡馬西平來源較為廣泛
圖 1-2 卡馬西平在環(huán)境中的遷移路徑具有很強的穩(wěn)定性和持久性,在水體循環(huán)過程中很難被理工藝也很難將其有效去除,所以在污水廠以及自然水Ternes[6]在 30 座污水廠出水中都檢測到了卡馬西平,約達到 3700 ng/L,最高濃度達 6300 ng/L。在地表水中,卡erer[7]在對柏林地表水進行檢測時發(fā)現(xiàn)卡馬西平最高檢出質(zhì)調(diào)查局進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)[5],美國 44 條河流水體中卡馬流沉積物中卡馬西平濃度為 41.6 ng/L。平危害典型 PPCPs 類物質(zhì),環(huán)境中殘留的卡馬西平可能對微生成不同程度影響,也很可能會對生態(tài)環(huán)境和大眾健康造經(jīng)類疾病過程中卡馬西平的確發(fā)揮了重要的作用,但長過敏反應(yīng)、表皮松懈癥、發(fā)熱、白細胞減少等不良反應(yīng)。
圖 1-3 PDS 和 PMS 分子結(jié)構(gòu)示意圖 S 原子、紅色為 O 原子、虛線表示 O-O 鍵斷裂形成 SO4 ,PMS 由于在水中電離會使溶液酸性變強,導(dǎo)致自生產(chǎn)過程中的運用。而 PDS 在水溶液中呈中性,價被運用于環(huán)境治理以及實際工程中[25, 32, 33];罨椒胺磻(yīng)機理硫酸鹽自身的氧化能力是有限的,其氧化還原電位有機化合物[34]。通過如熱活化、堿活化、輻射活化化、炭基材料活化以及苯酚和醌類物質(zhì)活化等多種SO4 ,可以有效降解污染物[35, 36]。由于各種污染物應(yīng)也會體現(xiàn)出差異性[37]。例如,當 SO4 與不飽和的發(fā)生反應(yīng)時,一般是通過加成反應(yīng)實現(xiàn)的[38](式 1.如烷烴、醚類、酯類等)發(fā)生反應(yīng)時,主要是通過
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于硫酸根自由基的高級氧化技術(shù)及其在環(huán)境治理中的應(yīng)用[J]. 谷得明,郭昌勝,馮啟言,張遠,徐建. 環(huán)境化學. 2018(11)
[2]PPCPs在水環(huán)境中的污染現(xiàn)狀與控制研究進展[J]. 林龍利,劉國光. 給水排水. 2017(S1)
[3]溫度對超聲清洗中空化泡動力學特性的影響[J]. 龐昊斐,祝錫晶,王璟,袁志偉. 表面技術(shù). 2016(08)
[4]過硫酸鹽活化技術(shù)去除水中有機污染物的研究進展[J]. 任百祥,殷茂炬,范晶瑩,楊春維,段小月. 赤峰學院學報(自然科學版). 2016(11)
[5]新型過硫酸鹽活化技術(shù)降解有機污染物的研究進展[J]. 高煥方,龍飛,曹園城,黃國文,譚懷琴,張永紅. 環(huán)境工程學報. 2015(12)
[6]零價鐵還原-過硫酸鹽氧化聯(lián)合降解土壤中對硝基氯苯的研究[J]. 文勤亮,張瀚文,許海波,董長勛. 南京農(nóng)業(yè)大學學報. 2014(06)
[7]水體中卡馬西平的污染特征與賦存現(xiàn)狀研究[J]. 張娟,代朝猛,周雪飛,張亞雷. 給水排水. 2012(06)
[8]活性炭催化過氧化物高級氧化技術(shù)降解水中有機污染物[J]. 楊鑫,楊世迎,邵雪停,王雷雷,牛瑞. 化學進展. 2010(10)
[9]超聲空化的研究方法及進展[J]. 莫潤陽,林書玉,王成會. 應(yīng)用聲學. 2009(05)
[10]卡馬西平不良反應(yīng)[J]. 楊鷹,鮑新平,張玉江. 中國誤診學雜志. 2008(03)
碩士論文
[1]光促Fe0/亞硫酸鹽體系降解典型β-阻滯劑的效果及機理研究[D]. 陳金輝.華中科技大學 2018
[2]超聲波強化零價鐵/過硫酸鉀體系降解2,4,6-TCP及機理研究[D]. 楊超.湘潭大學 2017
[3]超聲強化含鐵礦石及零價鐵活化過硫酸鹽降解地下水中二惡烷[D]. 丁吉陽.吉林大學 2017
[4]氧基氯化鐵活化單過硫酸鹽降解丙咪嗪的研究[D]. 劉彥鵬.華中科技大學 2017
[5]卡馬西平對小球藻、大型溞、斑馬魚的毒性效應(yīng)[D]. 張風兆.山東農(nóng)業(yè)大學 2016
[6]超聲協(xié)同零價鐵/過硫酸鹽Fenton-like體系降解磺胺類藥物及應(yīng)用研究[D]. 鄒曉麗.華中科技大學 2016
[7]過硫酸鹽高級氧化技術(shù)活化方法研究[D]. 王萍.中國海洋大學 2010
本文編號:3354088
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