水-沉积物体系中四溴双酚A吸附行为模拟研究

发布时间：2020-05-07 02:00

【摘要】：四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)是近年来使用比较广泛的一种溴系阻燃剂(Brominated flame retardants,BFRs),占BFRs总产量的60%左右,广泛应用于塑料制品、纺织品和电子/电气产品等。在这些产品的生产、使用、废弃和回收的过程中,四溴双酚A均有可能被释放出来,进入到自然环境中。TBBPA的辛醇-水分配系数(log K_(OW))较大,水溶性低,疏水性强,进入自然环境后极易吸附汇聚在环境中的土壤、沉积物、悬浮颗粒和生物体等介质中,经环境作用或人类活动的扰动又会向水体释放,因此,开展TBBPA在水-沉积物体系中的吸附行为研究有助于揭示TBBPA污染的环境行为特征,为潜在的生态危害和健康风险评估提供理论依据。沉积物-水分配系数K_d和可溶性有机物亲和系数K_(DOC)是评价疏水性有机物的环境行为的重要参数,但传统的萃取方法难以消除水中可溶性有机物(DOC)的影响,因此目前尚未有关于TBBPA真实K_d值和K_(DOC)值的报道。本论文基于国内外研究现状,建立并优化了TBBPA在水中自由溶解态浓度的检测方法——固相微萃取(Solid Phase Microextraction,SPME),研究了TBBPA在水-沉积物体系的吸附行为特征,并将SPME法和传统的液液萃取法(Liquid-liquid extraction,LLE)结合对TBBPA沉积物-水分配系数K_d进行校正,对有机碳标准化系数K_(OC)、可溶性有机物亲和系数K_(DOC)、自由溶解态与总溶解态的比例f_(diss)等参数进行了计算,还探索了pH、离子强度、可溶性有机物含量和重金属含量等因素对吸附行为的影响。论文主要得到了以下结论:(1)利用均匀设计实验法,能够简单、快速、有效地得到固相微萃取法萃取水中TBBPA的最佳萃取条件,最佳萃取条件:萃取温度为40℃,萃取时间为20min,搅拌速度为1000rpm,盐浓度为0.02M,pH值为2。该方法可以用于水-沉积物体系中四溴双酚A吸附行为模拟研究中,测定水样品四溴双酚A的自由溶解态浓度。(2)沉积物对四溴双酚A的吸附符合拟二级动力学过程,吸附平衡时间为12 h。在水-沉积物体系中,大部分的TBBPA被沉积物吸附,占总含量的96.42±2.61%,水(自由态)相占1.54±0.98%,DOC相占2.04±1.64%。传统的液液萃取法并不能消除水中DOC的影响,采用SPME对LLE法进行校正,液液萃取法可人为压缩TBBPA的K_d值1.54倍。沉积物中TBBPA的Log K_d为4.12±0.25,Log K_(OC)为6.29±0.29,Log K_(DOC)为4.50±0.10,f_(diss)为0.512。(3)pH值、离子强度、可溶性有机物含量均会对TBBPA的吸附产生影响,pH越大,吸附量越小;离子强度越大,吸附量越大;可溶性有机物含量越大,吸附量越大。而重金属(Pb)含量对TBBPA的吸附量无明显影响。
【图文】：

化学结构,酸解离常数,硕士学位论文,配系

长安大学硕士学位论文Bisphenol A，BPA）的一种衍羟基，分子式为 C15H12O2Br4配系数 logKOW和酸解离常数机物（HydrophobicorganiccoBPA 的 pKa1和 pKa2值分别为存在，在有机溶剂中溶解度当 pH>7.5 时，TBBPA 主要

技术路线图,沉积物,课题,液液萃取法

研究内容于以上的研究背景和课题意义，本课题主要研究 TBBPA 在水-沉积物中为，并研究影响其吸附行为的相关因素。主要研究内容有：1）优化水-沉积物中自由溶解态 TBBPA 的分析检测方法；2）研究 TBBPA 在水-沉积物中的吸附动力学过程，比较并修正了利用统液液萃取法得到的水-沉积物分配系数，并研究获得 Kd、KOC、fdissKDOC的值。3）研究 pH 值、离子强度和可溶性有机质（腐殖酸）以及重金属（铅）对沉积物吸附 TBBPA 的影响。技术路线图研究技术路线如图 1.2 所示。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X505;O658.2;O647.3

【参考文献】