壬基酚在活性污泥系统中的去除研究进展

壬基酚是一种持久性有毒的内分泌干扰物，它会对生物系统产生有害影响。本文介绍了壬基酚的来源、物化性质、化学结构、城市污水处理厂和实验系统中的迁移转化及去除，以及壬基酚在活性污泥分离的菌种中的降解。最后分析了目前研究中存在的问题并提出了相应的解决方法。     

NPnEO在中国北方四城市污水处理厂的污染研究

测定了中国北方4个城市污水处理厂进、出水中壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO,n为聚合度)及其代谢产物的浓度及分布,同时测定了其中2个污水处理厂污泥中上述物质的浓度和分布,初步探讨了NPnEO在城市污水处理过程中的迁移转化行为.结果表明:在4个城市污水处理厂的进、出水及其中2个厂的污泥中均检测到了浓度不等的NPnEO及其代谢产物;NPnEO在各城市污水处理厂都得到了一定程度的降解去除,去除率为23.38%～77.11%,平均为52.86%;NPnEO大分子组分降解成了小分子组分,但并未完全矿化;出水中以壬基酚(NP)、壬基酚一乙氧基醚(NP1EO)和壬基酚二乙氧基醚(NP2EO)小分子组分的浓度高.这些小分子产物都具有比母体化合物更高的毒性,并具有环境内分泌干扰性质,因此污水处理过程不但没有降低反而增加了生态风险,是环境中小分子NPnEO的主要来源;污泥对NPnEO,特别是小分子代谢产物有良好的吸附性能,其在污泥中的浓度水平较高,合理处置污泥避免二次污染值得进一步研究探讨.      

固相萃取法分离富集污水样品中痕量壬基酚

本文结合气相色谱质谱选择离子(GCMS∑SIM)定量分析壬基酚含量,对固相萃取技术提取富集污水和再生水样品中痕量壬基酚的操作条件和参数进行了研究。研究结果表明,OasisRHLB固相萃取柱对壬基酚具有优良吸附保留性能,多级混合洗脱方式的洗脱效率达97.01%;测定结果准确度和精密度满足要求。     

4-壬基酚臭氧氧化中雌激素活性变化的影响因素

采用有效的重组基因酵母检测方法,研究了不同影响因素下水中典型内分泌干扰物4-壬基酚(4-NP)在臭氧氧化过程中雌激素活性的变化规律.结果表明,臭氧能迅速氧化4-NP,并有效地去除其雌激素活性;臭氧氧化过程中,水中高臭氧浓度、低pH值、低悬浮物含量、低·OH抑制剂浓度以及适量的腐殖酸浓度均有利于降低4-NP的雌激素活性.     

壬基酚聚氧乙烯醚在MBR 与CASR 中的行为

对比研究了壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO, n 为1~4)在膜-生物反应器(MBR)和传统活性污泥反应器(CASR)中的去除效果和迁移行为.结果表明,在相同NPnEO 污泥负荷的条件下,采用不主动排泥的运行模式,2 种反应器均能有效去除NPnEO,去除率分别为99.2%和97.1%,MBR 的去除效果更稳定.前21d 中,2 种反应器中混合液NPnEO 浓度均呈现先增大后减小的趋势,但MBR 出水NPnEO 浓度小于其混合液浓度,而CASR 出水浓度则高于其混合液浓度;21d 后,2 种反应器混合液与出水浓度均趋于一致.活性污泥对NPnEO 具有吸附作用,但对去除NPnEO 的贡献很小;推测生物降解是去除NPnEO 的主导作用.     

液相色谱法同时测定水体中不同聚合度的壬基酚聚氧乙烯醚

壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)是全球商用第二大类非离子表面活性剂,其代谢产物壬基酚(NP)具有一定的雌激素活性.不同聚合度的NPnEO的毒性也不相同,因此,建立能完全分离不同聚合度NPnEO的分析方法具有十分重要的意义.     

4种具有α-季碳结构的对位壬基酚异构体的合成和表征

不同来源工业壬基酚混合物(t-NP)中对位壬基酚(p-NP)异构体的组成各不相同,各异构体之间在环境行为等方面也存在着较大差异,因此在壬基酚的环境归趋、生态毒性以及雌激素活性等研究中迫切需要t-NP中不同单个异构体作为模型化合物,然而目前市场上能购买到的直链壬基酚(4-n-NP)异构体不能作为代表.以苯酚和4种含分支结构的壬醇为原料(苯酚与壬醇摩尔比为4:1),以BF3为催化剂,按照Friedel-Crafts烷基化方法合成了t-NP中常见的4种烷基链具有α-季碳结构的对位壬基酚的异构体,即4(3′,5′-二甲基-3′-庚基)-苯酚(p353NP),4(3′,6′-二甲基-3′-庚基)-苯酚(p363NP),4(2′,6′-二甲基-2′-庚基)-苯酚(p262NP)和4(3′-甲基-3′-辛基)-苯酚(p33NP).合成的壬基酚粗产物用硅胶柱色谱法提纯后的纯度达99%,并经紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、HPLC、GC-MS、1H-和13C-NMR进行了表征.合成的4种p-NP异构体可被用于壬基酚的雌激素活性、毒理、代谢和环境归趋等研究.     

珠江三角洲河流沉积物中的壬基酚

对珠江三角洲河流表层沉积物中的壬基酚(NP)进行了分析.结果表明,NP在所有样品中均有检出,其含量范围在110～7808ng/g之间.其中,珠江广州河段污染水平最高,狮子洋水道明显低于上游珠江广州河段,东江位居其后,西江最低.沉积物中总有机碳(TOC)的分布特征与NP相似,相关分析显示TOC与NP之间显著性相关.     

光电催化降解10-壬基酚聚氧乙烯醚

采用溶胶-凝胶法制备TiO₂薄膜光电极,以该电极为工作电极,铂丝作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对10-壬基酚聚氧乙烯醚的光电催化降解进行了研究.结果表明,该电极具有n型半导体的特征行为.在外加偏压为+0.6V,pH值为5,H₂O₂浓度为30mg/L的条件下对初始浓度为50mg/L的10-壬基酚聚氧乙烯醚溶液光照4h,降解率达53.26%.讨论了氧的存在、外加偏压、pH值等因素对光电催化反应的影响.     

潜流人工湿地去除毒死蜱、双酚A、4-壬基酚

为研究潜流人工湿地对毒死蜱、BPA及4-NP的去除效果,选取宽叶香蒲、芦苇、花叶香蒲及小香蒲4种湿地植物,通过SPE-HPLC测定进出水中3种污染物的浓度,计算4种植物潜流人工湿地对3种污染物的去除效率。结果表明,水力停留时间3 d,4组植物对毒死蜱、BPA和4-NP去除率均高于60%,各植物组对毒死蜱和4-NP的去除效果之间无显著性差异,宽叶香蒲对BPA的去除率为82.66%,显著高于其余3种植物组62.96%~69.63%。在静态条件下,毒死蜱、BPA和4-NP在模拟系统内降解过程符合一级降解动力学方程,降解方程分别为:c=124.63exp(-t/25.393)+3.7618 1,c=316.61exp(-t/34.955)+0.56475 2,c=168.91exp(-t/17.061)+12.133 3(c,剩余浓度,μg/L;t,停留时间,h),半衰期分别为18、21和11 h。