內(nèi)分泌干擾物雙酚A在多介質(zhì)水環(huán)境中的典型行為研究
發(fā)布時間:2020-07-05 22:48
【摘要】: 雙酚A(BPA)是典型的內(nèi)分泌干擾物,諸多研究表明BPA在試管試驗(yàn)與活體試驗(yàn)中均表現(xiàn)出對動物體急性毒性和對生殖、胚胎、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的內(nèi)分泌干擾影響,由于其在水體中廣泛存在,因此可通過多種途徑使人類遭受直接或潛在的暴露風(fēng)險。本文分別研究了BPA在水環(huán)境多介質(zhì)中的3種典型行為:在沉積物上的吸附行為、微生物好氧降解行為、飲用水混凝過程中的行為,以期為客觀評價BPA在水體中的轉(zhuǎn)化、歸趨與有效控制水體這類有機(jī)物的污染提供理論依據(jù)。 BPA在湘江沉積物上的吸附主要以快速吸附為主,慢速吸附發(fā)揮的作用較小。在達(dá)到最大吸附量之后,都有一個釋放過程發(fā)生,使得沉積物上部分BPA解吸下來,溶解在水中,表現(xiàn)為吸附量下降。達(dá)到吸附平衡的時間在8h左右。BPA在湘江沉積物上的吸附等溫線很好地符合Freundlich模型,呈非線性。吸附平衡常數(shù)K_f與沉積物總有機(jī)碳f_(oc)也呈線性正相關(guān),表現(xiàn)為隨之沉積物有機(jī)碳含量的增加,其單位沉積物上吸附的BPA也增加。沉積物有機(jī)質(zhì)中的碳黑物質(zhì)和孔隙填充相造成了BPA的非線性吸附和解吸滯后行為,解吸遲滯程度主要取決于沉積物中有機(jī)質(zhì)組分。沉積物對BPA的吸附是一個放熱過程,表現(xiàn)為隨著溫度的升高,單位沉積物上吸附的BPA減少,主要為物理吸附,主要吸附作用力為疏水鍵力,BPA在沉積物上的吸附是自發(fā)的且吸附都是焓推動。在一定溶質(zhì)濃度下,隨著沉積物濃度的增大,BPA單位吸附量減少;離子強(qiáng)度對BPA在沉積物上的吸附影響顯著,隨著離子強(qiáng)度的增大,單位沉積物上的BPA吸附量也隨之增大;在較低pH值的酸性環(huán)境下,BPA吸附量隨著pH值的降低而增加,而在較高pH值的堿性環(huán)境這種趨勢不明顯。 從好氧堆肥反應(yīng)器的滲濾液中分離到1株BPA降解菌Achromobacter xylosoxidans B-16,此菌株對BPA的好氧降解最適宜環(huán)境條件為pH 7.0、溫度30℃,而且菌液接種量、初始BPA濃度對BPA的降解影響較大,此菌株的BPA的降解活性在高BPA濃度時會受到抑制?疾炝薆PA的降解動力過程,結(jié)果表明在低濃度(3、5、10mg/L)時符合一級反應(yīng)動力學(xué)特征,而在較高底物濃度(20mg/L、50mg/L)下不能用一級反應(yīng)動力學(xué)描述。鑒定出3種降解中間產(chǎn)物,分別是對羥基苯甲醛、對羥基苯甲酸和對苯二酚,主要有三種主要降解途徑:a)對羥基苯乙酮被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)閷αu基苯甲酸,然后再轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己图?xì)胞內(nèi)物質(zhì);b)對羥基苯甲酮直接轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己图?xì)胞內(nèi)物質(zhì);c)對異丙烯酚受到羥基自由基的攻擊轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ρ蕉,然后被?xì)胞代謝消耗。對苯二酚在4.5d內(nèi)被累積,結(jié)果顯示對苯二酚比其它中間產(chǎn)物代謝慢且明顯會抑制菌株的BPA降解活性,在BPA降解過程中,各種代謝酶的數(shù)量或活性不同。 在較低有機(jī)物濃度和濁度條件下,PAC在pH=5.0~6.0時對BPA有一定的混凝去除效果,此時水體中帶正電的羥基鋁鹽電中和是主要作用機(jī)理。隨著PAC投加量的增加,可以發(fā)現(xiàn)BPA的去除效果呈先上升后下降的趨勢,理論上最佳的混凝劑投量BPA/PAC=1:2(質(zhì)量比)。原水中的腐殖酸類有機(jī)物對BPA混凝行為影響較大,較高的腐殖酸濃度削弱了PAC對BPA的混凝效果。原水中的濁度物質(zhì)對BPA混凝行為影響較大,較高的濁度也會削弱PAC對BPA的混凝效果。
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:X132
【圖文】:
指標(biāo)達(dá)不到現(xiàn)行的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中l(wèi)lJ類水質(zhì)的要求1220]。通過對長沙市區(qū)及郊區(qū)河段沉積物樣品的初步分析,選取了具有代表性的5個斷面沉積物進(jìn)行研究(圖2.1)。樣品于2004年12月采自5個斷面表層表層(0一20cm),每個取樣點(diǎn)取樣三次后混勻,經(jīng)去除碎石、敗葉后自然風(fēng)干,樣品用研缽搗碎研細(xì),篩選粒徑生88um的部分用于試驗(yàn)。試驗(yàn)前沉積物樣品試驗(yàn)前樣品在121℃、l.05kglcmZ條件下滅菌Zomin。
廣廣()(哪尸卜乙乙戶戶u.’‘二二庵庵,一少一一擴(kuò)y一(j_(j(州xxx子子少少一一些二羅卜蘭蘭‘彭Ce(n堪/L)前和處理后沉積物樣品吸附BpA等溫線卜--.一處理前;一口一剝除剝除碳黑):、之tIu之lti(川01BPAadsorPtlollbehav一orfororiginalsedimentsamPleACombtlstzon
滑動面以內(nèi)的部分稱為膠粒,膠粒與擴(kuò)散層一起構(gòu)成電中性的膠體粒子(即膠團(tuán))。膠粒與擴(kuò)散層之間,有一個電位差,稱為電動電位屯,而膠核表面的電位離子與溶液之間的電位差稱為總電位巾。膠體結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1膠體結(jié)構(gòu) Figure4.1Colloidstructure膠體在水中受幾個方面的影響:(1)由于上述膠體的帶電現(xiàn)象,帶相同電荷的膠體產(chǎn)生靜電斥力,而且電動電位越高,膠粒間的靜電斥力越大;(2)受水分子熱運(yùn)動的撞擊,使膠粒在水中作不規(guī)則的運(yùn)動,即“布朗運(yùn)動”;(3)膠粒之間還存在相互引力一一范德華力。一般水中的膠粒,電動電位較高,而布朗運(yùn)動的動能不足以將兩顆粒推到使范德華引力發(fā)揮作用的距離,又由于水化作用,在膠粒面形成一層水化膜,阻止了膠粒間的相互接觸,而使膠體微粒長期保持穩(wěn)定分散狀態(tài)。4.1.下.2混凝機(jī)理混凝機(jī)理涉及的因素很多,如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的pH值、堿以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。但歸納起來
本文編號:2743236
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:X132
【圖文】:
指標(biāo)達(dá)不到現(xiàn)行的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中l(wèi)lJ類水質(zhì)的要求1220]。通過對長沙市區(qū)及郊區(qū)河段沉積物樣品的初步分析,選取了具有代表性的5個斷面沉積物進(jìn)行研究(圖2.1)。樣品于2004年12月采自5個斷面表層表層(0一20cm),每個取樣點(diǎn)取樣三次后混勻,經(jīng)去除碎石、敗葉后自然風(fēng)干,樣品用研缽搗碎研細(xì),篩選粒徑生88um的部分用于試驗(yàn)。試驗(yàn)前沉積物樣品試驗(yàn)前樣品在121℃、l.05kglcmZ條件下滅菌Zomin。
廣廣()(哪尸卜乙乙戶戶u.’‘二二庵庵,一少一一擴(kuò)y一(j_(j(州xxx子子少少一一些二羅卜蘭蘭‘彭Ce(n堪/L)前和處理后沉積物樣品吸附BpA等溫線卜--.一處理前;一口一剝除剝除碳黑):、之tIu之lti(川01BPAadsorPtlollbehav一orfororiginalsedimentsamPleACombtlstzon
滑動面以內(nèi)的部分稱為膠粒,膠粒與擴(kuò)散層一起構(gòu)成電中性的膠體粒子(即膠團(tuán))。膠粒與擴(kuò)散層之間,有一個電位差,稱為電動電位屯,而膠核表面的電位離子與溶液之間的電位差稱為總電位巾。膠體結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1膠體結(jié)構(gòu) Figure4.1Colloidstructure膠體在水中受幾個方面的影響:(1)由于上述膠體的帶電現(xiàn)象,帶相同電荷的膠體產(chǎn)生靜電斥力,而且電動電位越高,膠粒間的靜電斥力越大;(2)受水分子熱運(yùn)動的撞擊,使膠粒在水中作不規(guī)則的運(yùn)動,即“布朗運(yùn)動”;(3)膠粒之間還存在相互引力一一范德華力。一般水中的膠粒,電動電位較高,而布朗運(yùn)動的動能不足以將兩顆粒推到使范德華引力發(fā)揮作用的距離,又由于水化作用,在膠粒面形成一層水化膜,阻止了膠粒間的相互接觸,而使膠體微粒長期保持穩(wěn)定分散狀態(tài)。4.1.下.2混凝機(jī)理混凝機(jī)理涉及的因素很多,如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的pH值、堿以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。但歸納起來
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 高鵬;松花江水體中酚類污染物時空分布及遷移轉(zhuǎn)化過程研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條
1 丁博;水體中壬基酚、雙酚A、四環(huán)素和土霉素的檢測及其高鐵酸鉀降解研究[D];暨南大學(xué);2011年
2 韓偉慧;酚類污染物在松花江中的遷移擴(kuò)散模型及活性炭應(yīng)急措施[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
3 石麗娟;水環(huán)境中典型抗生素類藥物的檢測分析和生態(tài)毒性研究[D];上海交通大學(xué);2010年
本文編號:2743236
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