太湖流域飲用水中微量有機污染物高級氧化技術(shù)研究.pdf

1、水中新興有機污染物是飲用水安全的重大隱患。在我國諸多水體中均不同程度地檢測出了藥品、個人護理品和內(nèi)分泌干擾物。這些有機污染物能夠在自然環(huán)境中不斷積累、富集，進而通過飲用水和食物鏈的富集作用對人體和其他生物造成嚴(yán)重的危害，如使生物體內(nèi)分泌失調(diào)、致癌、致畸和致突變等。并且，這些污染物往往難以通過常規(guī)水處理工藝進行去除。在現(xiàn)有的有機物處理技術(shù)中，高級氧化工藝因具有氧化速率快、反應(yīng)條件溫和、適用范圍廣和無二次污染等特點得到了大量的研究和應(yīng)用。本

2、文考察基于臭氧和紫外的高級氧化工藝對共存體系中類固醇雌激素和磺胺類抗生素去除特性，并對降解機理、影響因素、降解途徑、生物毒性等做了詳盡的研究。
　　類固醇雌激素和磺胺類抗生素在O3和UV體系中均有很好的去除效果，O3去除磺胺類物質(zhì)主要依靠O3分子直接氧化作用，而氧化類固醇雌激素時，·OH的間接氧化作用不可被忽略;三種磺胺類抗生素均具有很好的光解活性，能夠被UV單獨去除，類固醇雌激素（除了雌酮）紫外光解活性較差;UV/H2O2相比單

3、獨UV和O3，更能夠使目標(biāo)污染物徹底礦化;共存反應(yīng)體系中類固醇雌激素、磺胺類抗生素的降解均符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型。
　　高級氧化工藝降解影響因素分析:增加臭氧濃度或紫外光強能夠強化有機污染物的去除，而提高污染物的初始濃度則會導(dǎo)致降解效能下降，這本質(zhì)上是投配比（即臭氧或光量子投量與有機污染物的濃度比）決定了有機污染物的降解效能;對于O3工藝，溶液的pH值能通過兩方面影響有機污染的降解效能:一是pH的改變能夠影響O3的直接反應(yīng)和間接反

4、應(yīng)的貢獻大小，二是pH的改變能夠影響有機污染物的離解狀態(tài)從而影響其與臭氧分子的反應(yīng)活性;對于UV/H2O2工藝，pH值主要通過影響有機物的離解狀態(tài)進而影響其光解活性;陰離子對降解過程的影響與氧化體系和氧化機理有很大關(guān)系，一方面作為·OH捕獲劑而起抑制作用，另一方面作為O3的穩(wěn)定劑而促進臭氧氧化反應(yīng)的進行，或是在UV輻射下能夠產(chǎn)生·OH從而促進UV/H2O2氧化工藝;腐殖酸在兩類氧化體系中均起到抑制效果。
　　采用GC/MS手段鑒別

5、類固醇雌激素降解中間產(chǎn)物發(fā)現(xiàn):高級氧化工藝去除類固醇雌激素，既可能攻擊苯環(huán)上的氫原子，也可能攻擊環(huán)烴中碳原子上的氫原子，從而產(chǎn)生羥基，并被進一步氧化為羰基和羧酸，同時分子結(jié)構(gòu)中的羥基也容易被氧化為羰基，進而發(fā)生斷鏈和開環(huán)，最終被徹底礦化。采用LC/MS/MS手段鑒別磺胺類物質(zhì)降解中間產(chǎn)物發(fā)現(xiàn):O3和UV處理磺胺類抗生素的過程中產(chǎn)生了大量的中間產(chǎn)物，而這些產(chǎn)物部分保留或完全保留了母體分子中的某些官能團結(jié)構(gòu);O3氧化產(chǎn)物主要包括羥基化產(chǎn)物、

6、氨基氧化為硝基產(chǎn)物、氨基被羥基取代產(chǎn)物、氮硫鍵斷裂產(chǎn)物以及甲基氧化成羧酸產(chǎn)物;單獨UV和UV/H2O2降解產(chǎn)物相似，主要包括羥基化產(chǎn)物、氨基氧化為硝基產(chǎn)物、磺?；摮a(chǎn)物、氮硫鍵斷裂產(chǎn)物、碳碳雙鍵加成產(chǎn)物以及雜環(huán)開環(huán)產(chǎn)物。
　　采用酵母菌雌激素篩選測試(YES)考察類固醇雌激素降解過程雌激素活性變化發(fā)現(xiàn):各氧化工藝能夠有效降低雌激素活性，然而由于降解產(chǎn)物仍具有一定的雌激素活性，從而導(dǎo)致雌激素活性的降低較雌激素本身濃度的下降表現(xiàn)出滯