有機(jī)磷酸酯類阻燃劑化學(xué)氧化及微生物降解過(guò)程的機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-25 06:29
有機(jī)磷酸酯類(OPEs)阻燃劑作為多氯聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等持久性污染物阻燃劑的替代品,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活品中。因其使用量較大,且不易降解而在環(huán)境介質(zhì)中有不同程度的殘留和累積。已有文獻(xiàn)報(bào)道該類物質(zhì)對(duì)人體(如皮膚、神經(jīng)系統(tǒng))具有潛在危害,如何去除此類污染物成為亟待解決的問(wèn)題。目前,對(duì)于此類物質(zhì)降解研究主要基于降解產(chǎn)物和底物濃度推導(dǎo)降解路徑,但存在一定的不確定性;诖,本文采用單體穩(wěn)定同位素分析(CSIA)與產(chǎn)物鑒定相結(jié)合的方法,以三氯乙基磷酸酯(TCEP)和磷酸三丁酯(TBP)分別作為含氯和非含氯OPEs阻燃劑的代表物質(zhì),通過(guò)化學(xué)和生物降解手段,結(jié)合降解動(dòng)力學(xué)、產(chǎn)物分析鑒定結(jié)果、碳?xì)渫凰胤逐s,系統(tǒng)研究了該類物質(zhì)的降解過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)液液萃取提取溶液中的TCEP和TBP獲得的回收率分別為84.6%~99.2%和85.1%~101.4%。再經(jīng)氣相色譜-同位素比值質(zhì)譜儀測(cè)試分析,碳、氫同位素的測(cè)試結(jié)果均低于儀器誤差范圍,表明該檢測(cè)方法穩(wěn)定可靠。以K2S2O8和H2O2作氧化劑,分別研究在熱催化和UV輻射條件下降解TCEP和TBP,結(jié)果表明溶液中Cl—會(huì)減緩TCEP和TBP的降解速率;針對(duì)...
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮寫(xiě)和符號(hào)清單
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 OPEs阻燃劑的環(huán)境污染及降解過(guò)程研究進(jìn)展
2.1.1 OPEs阻燃劑簡(jiǎn)介
2.1.2 OPEs阻燃劑環(huán)境污染現(xiàn)狀
2.1.3 OPEs阻燃劑水解過(guò)程
2.1.4 OPEs阻燃劑光催化降解過(guò)程
2.1.5 OPEs阻燃劑微生物降解過(guò)程
2.2 基于單體同位素分析的污染物降解過(guò)程研究進(jìn)展
2.2.1 單體穩(wěn)定同位素技術(shù)簡(jiǎn)介
2.2.2 有機(jī)污染研究中的應(yīng)用
2.2.3 存在問(wèn)題
3 研究?jī)?nèi)容與試驗(yàn)方法
3.1 研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo)
3.1.1 研究?jī)?nèi)容
3.1.2 研究目標(biāo)
3.2 技術(shù)路線
3.3 試驗(yàn)材料
3.3.1 試驗(yàn)藥劑
3.3.2 緩沖溶液組成
3.3.3 培養(yǎng)基組成
3.3.4 儀器設(shè)備
3.4 試驗(yàn)方法
3.4.1 萃取回收率試驗(yàn)
3.4.2 K2S2O8氧化降解試驗(yàn)
3.4.3 UV/H2O2氧化降解試驗(yàn)
3.4.4 水解試驗(yàn)
3.4.5 微生物降解試驗(yàn)
3.4.6 產(chǎn)物鑒定試驗(yàn)
3.5 儀器分析條件
3.5.1 氣相色譜
3.5.2 穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀
3.5.3 FT-ICR MS
3.5.4 LCMS-IT-TOF
4 OPEs阻燃劑含量及其碳?xì)渫凰販y(cè)試方法研究
4.1 含量分析測(cè)試方法
4.1.1 TCEP含量分析
4.1.2 TBP含量分析
4.2 碳?xì)渫凰販y(cè)試方法
4.2.1 TCEP碳?xì)渫凰胤治?br> 4.2.2 TBP碳?xì)渫凰胤治?br> 4.3 小結(jié)
5 非堿性條件OPEs阻燃劑氧化降解過(guò)程研究
5.1 K2S2O8氧化降解OPEs阻燃劑
5.1.1 自由基生成及轉(zhuǎn)化過(guò)程
5.1.2 自由基氧化降解過(guò)程解析
5.1.3 氧化降解中同位素分餾特征
5.2 UV/H2O2氧化降解OPEs阻燃劑
5.2.1 自由基生成及降解動(dòng)力學(xué)研究
5.2.2 降解過(guò)程中同位素分餾特征
5.2.3 降解產(chǎn)物鑒定
5.3 非堿性條件氧化降解機(jī)理研究
5.3.1 氧化降解路徑解析
5.3.2 同位素效應(yīng)影響解析
5.3.3 碳?xì)涠S同位素模型解析
5.4 小結(jié)
6 TBP水解過(guò)程和堿性氧化降解過(guò)程研究
6.1 TBP水解過(guò)程
6.1.1 降解動(dòng)力學(xué)研究
6.1.2 同位素分餾特征
6.1.3 水解過(guò)程機(jī)理解析
6.2 堿性條件K2S2O8氧化降解過(guò)程
6.2.1 降解動(dòng)力學(xué)研究
6.2.2 同位素分餾特征
6.2.3 堿性條件氧化降解機(jī)理解析
6.3 同位素分餾識(shí)別降解過(guò)程研究
6.3.1 水解過(guò)程和氧化過(guò)程中AKIE探討
6.3.2 碳?xì)涠S同位素模型解析
6.4 小結(jié)
7 TBP好氧微生物降解過(guò)程研究
7.1 菌株鑒定分析結(jié)果
7.1.1 16S rDNA測(cè)序結(jié)果
7.1.2 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)建立
7.1.3 菌株同源性比對(duì)
7.2 維生素對(duì)TBP降解效果影響
7.2.1 菌株生長(zhǎng)曲線
7.2.2 TBP降解速率
7.2.3 TOC值
7.3 降解機(jī)理研究
7.3.1 降解產(chǎn)物鑒定
7.3.2 降解路徑解析
7.3.3 同位素分餾效應(yīng)研究
7.4 小結(jié)
8 結(jié)論與展望
8.1 主要研究結(jié)論
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 菌株16S rDNA測(cè)序結(jié)果
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3867452
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮寫(xiě)和符號(hào)清單
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 OPEs阻燃劑的環(huán)境污染及降解過(guò)程研究進(jìn)展
2.1.1 OPEs阻燃劑簡(jiǎn)介
2.1.2 OPEs阻燃劑環(huán)境污染現(xiàn)狀
2.1.3 OPEs阻燃劑水解過(guò)程
2.1.4 OPEs阻燃劑光催化降解過(guò)程
2.1.5 OPEs阻燃劑微生物降解過(guò)程
2.2 基于單體同位素分析的污染物降解過(guò)程研究進(jìn)展
2.2.1 單體穩(wěn)定同位素技術(shù)簡(jiǎn)介
2.2.2 有機(jī)污染研究中的應(yīng)用
2.2.3 存在問(wèn)題
3 研究?jī)?nèi)容與試驗(yàn)方法
3.1 研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo)
3.1.1 研究?jī)?nèi)容
3.1.2 研究目標(biāo)
3.2 技術(shù)路線
3.3 試驗(yàn)材料
3.3.1 試驗(yàn)藥劑
3.3.2 緩沖溶液組成
3.3.3 培養(yǎng)基組成
3.3.4 儀器設(shè)備
3.4 試驗(yàn)方法
3.4.1 萃取回收率試驗(yàn)
3.4.2 K2S2O8氧化降解試驗(yàn)
3.4.3 UV/H2O2氧化降解試驗(yàn)
3.4.4 水解試驗(yàn)
3.4.5 微生物降解試驗(yàn)
3.4.6 產(chǎn)物鑒定試驗(yàn)
3.5 儀器分析條件
3.5.1 氣相色譜
3.5.2 穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀
3.5.3 FT-ICR MS
3.5.4 LCMS-IT-TOF
4 OPEs阻燃劑含量及其碳?xì)渫凰販y(cè)試方法研究
4.1 含量分析測(cè)試方法
4.1.1 TCEP含量分析
4.1.2 TBP含量分析
4.2 碳?xì)渫凰販y(cè)試方法
4.2.1 TCEP碳?xì)渫凰胤治?br> 4.2.2 TBP碳?xì)渫凰胤治?br> 4.3 小結(jié)
5 非堿性條件OPEs阻燃劑氧化降解過(guò)程研究
5.1 K2S2O8氧化降解OPEs阻燃劑
5.1.1 自由基生成及轉(zhuǎn)化過(guò)程
5.1.2 自由基氧化降解過(guò)程解析
5.1.3 氧化降解中同位素分餾特征
5.2 UV/H2O2氧化降解OPEs阻燃劑
5.2.1 自由基生成及降解動(dòng)力學(xué)研究
5.2.2 降解過(guò)程中同位素分餾特征
5.2.3 降解產(chǎn)物鑒定
5.3 非堿性條件氧化降解機(jī)理研究
5.3.1 氧化降解路徑解析
5.3.2 同位素效應(yīng)影響解析
5.3.3 碳?xì)涠S同位素模型解析
5.4 小結(jié)
6 TBP水解過(guò)程和堿性氧化降解過(guò)程研究
6.1 TBP水解過(guò)程
6.1.1 降解動(dòng)力學(xué)研究
6.1.2 同位素分餾特征
6.1.3 水解過(guò)程機(jī)理解析
6.2 堿性條件K2S2O8氧化降解過(guò)程
6.2.1 降解動(dòng)力學(xué)研究
6.2.2 同位素分餾特征
6.2.3 堿性條件氧化降解機(jī)理解析
6.3 同位素分餾識(shí)別降解過(guò)程研究
6.3.1 水解過(guò)程和氧化過(guò)程中AKIE探討
6.3.2 碳?xì)涠S同位素模型解析
6.4 小結(jié)
7 TBP好氧微生物降解過(guò)程研究
7.1 菌株鑒定分析結(jié)果
7.1.1 16S rDNA測(cè)序結(jié)果
7.1.2 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)建立
7.1.3 菌株同源性比對(duì)
7.2 維生素對(duì)TBP降解效果影響
7.2.1 菌株生長(zhǎng)曲線
7.2.2 TBP降解速率
7.2.3 TOC值
7.3 降解機(jī)理研究
7.3.1 降解產(chǎn)物鑒定
7.3.2 降解路徑解析
7.3.3 同位素分餾效應(yīng)研究
7.4 小結(jié)
8 結(jié)論與展望
8.1 主要研究結(jié)論
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 菌株16S rDNA測(cè)序結(jié)果
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3867452
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