多种酚类EDCs共存体系下去除途径及影响因素研究

发布时间：2020-08-31 17:41

　　 酚类EDCs是一类高毒性有机污染物,被广泛应用于化工行业。自然水体中通常多种酚类物质共存,其迁移转化途径包括吸附、光降解和生物降解等,且酚类物质间的相互影响可能会对迁移转化效果产生影响。因此研究多种酚类污染物共存体系下的降解过程具有重要的实践意义。本课题以苯酚(Phonel)、双酚A(BPA)和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)为研究对象,研究水体中混合酚类EDCs的吸附、光降解和生物降解过程,通过探讨不同因素对降解过程的影响,进而分析酚类EDCs的迁移转化规律,并研究不同降解途径所占的比例。取得成果如下:(1)皂河沉积物对水体中酚类的吸附行为研究:三种酚之间存在竞争吸附,皂河沉积物对三种酚类物质的吸附能力大小为:BPA2,4-DCPPhonel。酚类污染物吸附过程符合准二级动力学模型,R~20.9。吸附等温实验表明:苯酚、双酚A和2,4-二氯苯的等温吸附过程符合Freundlich模型,说明沉积物表面的空隙和官能团分布是非均匀的,其吸附过程同时包含物理吸附与化学吸附。影响因素研究结果表明,在一定的浓度范围内,沉积物对酚类污染物的吸附量随初始浓度增大而增大。pH直接影响酚类物质的离子化程度,酸性条件利于共存体系下酚类的吸附。温度对三种酚的影响均较小。(2)通过酚类EDCs的光降解实验研究发现,波长是影响光降解的首要因素,共存体系下酚类物质的光降解相互影响。本实验范围内,18W紫外灯光照结果最佳,光照150min后苯酚、双酚A和2,4-二氯苯酚的降解率分别可达34.43%、49.72%和86.81%。降解率随着光强的增加有一定程度的增加。波长与光强不变,各影响因子对光降解的影响与因子强度、酚类的结构和自身携带基团等均有关联性。初始浓度的增加均会导致酚类污染物的降解率和降解速度降低。酸性条件利于苯酚光降解,双酚A和2,4-二氯苯酚在碱性条件下的降解效果和降解速率较高。Fe~(3+)和Cl~-对双酚A表现为促进作用,对2,4-二氯苯酚表现为抑制作用。腐殖酸对酚类物质的光降解影响过程较复杂,存在双重作用。(3)通过酚类物质生物降解研究得出,酚类的生物降解率较低,一般为1%~4%。能降解酚类污染物的微生物生长繁殖的最佳温度约为30℃,微生物适宜在中性条件下生存,这是因为温度和pH过低或过高均会使微生物失活或细胞破裂。酚类物质的挥发、自氧化等过程均比较弱。(4)静态模拟酚类EDCs迁移转化过程得到苯酚、双酚A和2,4-二氯苯酚的总去除率分别为13.93%、97.77%和76.12%。其中,吸附过程是迁移转化过程的主要途径,三种酚类的吸附贡献量均超过75%。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X52;X592
【部分图文】：

光降解装置示意图

酚类EDCs色谱分离图

水体中酚类EDCs迁移转化途径比例（a：苯酚；b：双酚A；c：2,4-二氯苯酚）

【参考文献】

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本文编号：2809126