POPs在水处理氧化过程中的转化规律和控制方法.docVIP

POPs在水处理氧化过程中的转化规律和控制方法 研究意义：环境中的POPs通过大气沉降?淋溶?废水排放等途径进入水体，并通过食物链在生物体内传递和累积，对人体健康和生态环境造成严重威胁?许多自然水体甚至城市饮用水中已经检测到POPs的存在?因此，水相中POPs的去除已成为世界各国政府部门和科学家的关注热。物理吸附可以将水体中的POPs进行相转移，并没有真正从环境中消除POPs?生物方法一部分POPs降解去除有一定的去除效果，但去除速度较慢，有时降解产物会比母体产物的毒性更大?一些研究表明，化学氧化法，比如UV、UV/H2O2、O3以及高级氧化工艺，对POPs的降解比较有效?但POPs在水体浓度一般较低（ng/L级）但种类繁多，性质差异很大，加之一些POPs氧化形成的中间产物也有可能产生比母体更大的毒性。因此需要研究如何完全将水体中的POPs完全去除，考察氧化程度与毒性的关系，不同氧化工艺组合的效果等研究?。 研究现状分析：混凝、沉淀、过滤、氯化消毒等传统的水处理系统几乎不能有效的去除POPs。对于水体中的POPs的去除研究也仅仅局限于少数几种POPs，一些研究主要有生物处理、活性炭吸附、光催化去除、氧化去除等。 生物可以有效的降解γ-666, p , p-DDT和HCB， PCBs[1，2]。但生物降解这些POPs最大的缺点是时间较长，另外一些POPs的生物代谢物也有毒性，或毒性可能比本底物更大。如DDT的代谢产物DDD、DDE，艾氏剂的生物代谢物狄氏剂等。 活性炭等吸附剂可以有效的吸附去除水中的POPs[3～5]，但这种物理吸附仅仅是将这些POPs做了简单的位移，没有从根本上去除。利用光、化学氧化剂、脉冲辐射、微波、超声以及他们的组合而形成的AOP工艺可以去除水中的一些POPs物质。 一些研究证明UV或UV催化能降解PCBs[8]。PCBs的一些光降解产物位一些羟基化多氯联苯，结构上看，这些羟基化多氯联苯的结构同17β-雌二醇结构很相似，这类中间产物的存在，大大增加了体系的雌激素活性。可能使低毒性的PCBs转变为高毒性的雌激素物质－羟基多氯联苯，因此需进一步矿化处理。Hiskia等[9]用UV/PW12O40对水体中林丹、六氯苯等含氯农药可以有效的降解。Romero和Teresa等人[10,11]以太阳光为光源的光催化技术，对降解农药废水的艾氏剂等农药也有效，但降解产物可能又产生一些另外的毒性物质如狄氏剂，六氯和12-hydroxy-dieldrin等。因此单独的光或光催化降解POPs仍需进行必要的后续处理。 对于氧化含PCBs高浓度废水，湿式氧化和超临界效果也较好[12～16]。Duffy等人[13]研究表明利用湿式氧化可以有效的去除水体沉积物中的多氯联苯，若在体系中加入H2O2，PCBs的去除速率还可以明显的提高。 其它超声和微波技术、电化学技术也可以应用于POPs处理工艺。Cravotto G等人[6]发现在中性条件下微波和超声波能促进Fenton试剂将水中PCBs等含氯农药迅速降解。Miyoshi等人[7]研究认为在惰性气体存在的情况下，利用电化学反应可以对POPs物质进行脱氯去除[7]。 由于POPs物质在水中溶解度很小，测试较为困难，因此对于水环境中的POPs的去除相对较少。而对于吸附于固体表面、土壤中的POPs物质去除的研究较多[18-20]。一些单独的氧化剂，如过氧化氢，高锰酸钾，臭氧，UV，以及他们组合成AOP工艺，对氧化去除吸附在蒙脱石和活性炭表面上及土壤中的氯丹、艾氏剂、狄氏剂都有一定的效果 。Watts等[19]采用类Fenton试剂对沙砾和天然土壤中六氯苯进行了有效的去除。Xie等人[20]以TiO2为催化剂，发现UV对土壤表面的DDT可以有效的去除，一些主要的光解产物为DDE，DDD和DDMU。 参考文献： [1] Zhao Xu，Quan Xie; Zhao Hui-min et al. Effects of nature organic matters and hydrated metal oxides on the anaerobic degradation of lindane, p, p -DDT and HCB in sediments[J]. Journal of Environmental Sciences, 2003, 15 ( 5): p 618-621 [2] Perales J A, Sales D, Quiroga J M Manzano M A. Enhancement of aerobic microbial degradation of polychlorinated biphenyl in soil microcosms[J].Environmental