阿特拉津生态毒性与生物降解的研究

阿特拉津在世界范围内已经使用了40多年,目前仍然是应用广泛的化学除草剂之一.在许多国家及地区的地表水、地下水和土壤中都检测出了阿特拉津及其降解产生的中间产物.阿特拉津在土壤和水体中的持留期较长并具有生物蓄积性,不但对粮食和食品安全构成了潜在威胁,而且会扰乱和破坏生物活性,对生态环境的影响具有全球性.因此,深入研究阿特拉津的生态风险问题及其污染水体和土壤的生物修复,已成为目前研究的热点.从阿特拉津生态毒性、阿特拉津降解微生物及降解途径方面,对降解阿特拉津的酶学、遗传学和生物工程研究概况作简要介绍,为更好的利用生物技术修复阿特拉津的污染提供理论依据.     

阿特拉津和溴氰菊酯降解规律及其分析方法

研究了阿特拉津（ａｔｒａｚｉｎｅ）和溴氰菊酯（ｄｅｌｔａｍｅｔｈｒｉｎ０两类农药在环境介质中的降解行为，详细比较了两者降解性能之间存在的差异，并明确指出它们的降解产物都具有一定的毒性和更强的极性，通过对阿特拉津及其降解产物的研究实例，说明了在研究环境介质中残余微量农药的检测方法时，建立以农药家族及其降解产物为整体的系统分析方法是必要的。     

抗坏血酸还原降解土壤中的阿特拉津

研究了抗坏血酸还原降解土壤中阿特拉津的效率、影响因素和途径。结果表明:抗坏血酸能有效降解土壤中阿特拉津。当抗坏血酸浓度为20 mmol/L,初始pH为7. 0,温度为20℃时,土壤中阿特拉津降解率达到85. 5%,降解速率为0. 117 d-1。氧气会增加抗坏血酸的消耗量,从而抑制土壤中阿特拉津的降解。在20～50℃内增加反应温度能促进土壤中阿特拉津的降解,抗坏血酸降解土壤中阿特拉津的表观活化能为22. 6 k J/mol。抗坏血酸在碱性条件下降解阿特拉津的效率显著高于中性和酸性。抗坏血酸降解阿特拉津的途径主要包括脱氯、脱烷基和羟基化反应。     

铁掺杂氯氧化铋光芬顿催化降解水中阿特拉津的性能与机理研究

采用溶剂热反应制备了分级微球结构的铁掺杂氯氧化铋(Fe-BiOCl),并用于光芬顿降解阿特拉津(Atrazine,ATZ).结合多因素实验,系统地分析了以Fe-BiOCl为催化剂构建的光芬顿体系氧化降解阿特拉津的性能与机理.结果表明,当催化剂用量为0.2 g·L^-1、污染物浓度为20 mg·L^-1、H₂O₂浓度为6.4 mmol·L^-1时,Fe-BiOCl-2催化剂在120 min内降解阿特拉津的效率约为99.98%,且在较宽pH范围(3.04～6.02)内保持优异的降解效率.通过自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)测试发现,在光芬顿体系中羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O₂^-)是反应的主要活性物种.此外,通过超高效液相色谱测定降解过程中的中间产物,提出了可能的降解路径和转化机理.     

阿特拉津污染水体净化技术与降解机理

阿特拉津污染水体对动物、植物和人类的影响具有全球性。阐述了受阿特拉津污染水体的几种净化技术及其近期研究进展,包括物理吸附、光解、高级氧化技术以及多种技术的协同与联用。并根据上述净化技术对阿特拉津降解中间产物的鉴定结果,分析并总结了阿特拉津的多种降解途径与降解机理。最后指出现今阿特拉津污染水体净化技术的不足之处及其未来发展方向。     

生物降解阿特拉津的研究进展

综述了近年来国外微生物降解转化阿特拉津的新研究进展，研究表明，选择适当的微生物，创造和保持必要的环境条件，能够降解与转化阿特拉津。     

UV工艺降解阿特拉津机理及对DBPFP的影响规律

对不同UV光氧化工艺降解水溶液中阿特拉津（ATZ）的动力学和机理,以及对后续氯化处理过程中溶液需氯量和消毒副产物生成势（DBPFP）的影响规律与机理进行了系统研究.结果表明,ATZ在不同UV光氧化工艺中的降解均符合准一级反应动力学.ATZ在单独UV辐照工艺中的去除效率相对较低;UV/H₂O₂工艺对ATZ具有相对较高的去除效率,且其去除率随H₂O₂浓度的增大呈现出先增加后降低的变化趋势;UV/TiO₂工艺降解去除ATZ的效率较单独UV辐照和UV/H₂O₂工艺低,ATZ在UV/TiO₂工艺中的降解与溶液透光率和氧化活性物种（ROS）生成量存在直接关系;UV/H₂O₂/TiO₂工艺中,ATZ的降解速率较UV/TiO₂工艺有所提高.ATZ水溶液经不同UV光氧化工艺预处理和氯化处理后,均检出了5种消毒副产物（DBPs）,其中三氯甲烷（TCM）和三氯丙酮（TCP）为主要氯化DBPs.本研究表明,在不同UV光氧化预处理过程中,ATZ具有不同的降解路径,进而对ATZ水溶液在后续氯化过程中的DBPPF产生显著影响.     

固定化GEM/CAS串联工艺强化处理阿特拉津废水

考察了固定化基因工程菌强化处理(GEM)/传统活性污泥处理(CAS)串联工艺对阿特拉津废水的处理效果,水力停留时间(HRT)对处理效果的影响,基因工程菌的生长和流失情况.结果表明,当HRT为4～24h,阿特拉津初始浓度为20mg/L,以实际生活污水为碳源时,串联工艺均可以实现对高浓度高负荷的阿特拉津生物强化处理.水力停留时间为24h时,固定化细胞反应器(串联工艺A段)的处理效果最好,阿特拉津平均去除率为96.64%,出水浓度为0.56ms/L.水力停留时间为12、8和4h时,平均去除率分别为88.59%、89.79%、88.61%.反应器在以上4个HRT时, COD平均去除率分别为72.76%、64.59%、66.16%和65.84%. 在整个反应过程中,没有出现大量工程菌流失的现象,同时在固定化颗粒的表面以及浅层均观察到了大量工程菌菌体,固定化颗粒的表面还出现了生物膜和菌胶团,反应结束时,颗粒形态完好,强度满足本工艺条件下长期使用的需求.     

阿特拉津及其代谢物在砂质壤土中的吸附

采用批量平衡法研究了阿特拉津（AT）及其主要代谢物脱乙基阿特拉津（DEA）和脱异丙基阿特拉津（DIA）在砂质壤土中的吸附行为,讨论了离子强度和温度对吸附的影响.结果表明,3种化合物的吸附24h基本达到平衡,吸附量大小顺序为AT > DIA > DEA;二级动力学模型可以很好地预估平衡吸附容量和初始吸附速率常数,颗粒内扩散方程表明颗粒扩散不是唯一的控速手段,Elovich方程拟合所得AT、DEA和DIA的瞬时吸附占各自吸附总量的53%、85%和80%;Freundlich方程能很好地描述3种化合物在供试土壤中的吸附特性,吸附系数（K_f）范围为0.7992~1.3201mg^1-1/n·mL^1/n/kg,经验常数1/n范围为0.7440~0.7530.溶液的离子强度和温度影响土壤对化合物的吸附,温度升高,K_f值降低;CaCl₂从0~0.01mol/L,K_f值增大,再继续增加,吸附系数有降低的趋势.     

除草剂阿特拉津的使用与危害

文章介绍了目前广泛应用的一种除草剂阿特拉津的使用和特性,阿特拉津被认为是安全的除草剂,但大量研究结果表明,其分子结构稳定, 使用后不易降解,在使用过的水体和土壤中均有检出,长期使用后可对水环境、土壤和动物产生一定的危害,尤其是作为一种环境荷尔蒙,已经发现它能够对水生生物的生长繁殖产生影响,可能产生变性反应,是人类潜在的致癌物.通过对其危害的研究和防范管理,可以减少和避免可能对人类、生态环境带来的进一步危害.     

微电解+Fenton氧化+二级A/O组合工艺处理农药杀菌剂废水

杀菌剂生产废水含有大量三环唑、无机盐、高毒性物质和难生物降解有机物,对生化细菌有较强的抑制和毒害作用,且BOD5/COD值较小,采用传统生化处理工艺无法进行。现采用微电解、Fenton氧化和二级A/O组合工艺建成的废水处理工程,运行良好,出水各项指标达到环太湖流域排放标准DB 32/1072—2007。     

含酚废水的Fenton试剂和光助 Fenton试剂降解研究

研究了在Fenton试剂和光助Fenton试剂作用下，苯酚降解的反应条件。研究结果表明。反应的时间、初始pH值、H2O2和Fe^2＋浓度对Fenton反应都有影响。常温下，当H2O2浓度为20mmol／L，Fe^2＋浓度为4mmol／L时，pH为1，反应时间为30min时，苯酚的转化率达到98％，矿化率达到65％以上。光助Fenton法可以大幅度提高含酚废水的降解率。     

Fenton氧化法处理电镀有机废水研究

针对电镀有机废水COD浓度高、可生化性差等特点,选取广东深圳某工业园区电镀厂的除油废水(ρ(COD)为2 000~2 500 mg/L,pH=13.1~13.5),采用Fenton法进行预处理,探索了H_2O_2投加量、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、pH及反应时间对COD和BOD_5的去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量=15 00 mg/L,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=4∶1,pH=3,反应时间=30 min。在此条件下,COD去除率可达到89.76%,同时B/C从0.19提高到0.31,有机废水的可生化性大幅提高,能达到可生化处理的基本要求。采用Fenton法对电镀有机废水进行预处理是可行的。     

Fenton氧化+气浮+厌氧+好氧工艺处理仲丁灵农药生产废水

采用Fenton氧化+气浮对仲丁灵农药生产废水进行预处理后,ρ(COD)<6 000 mg/L,色度<1 500倍,废水的可生化性大大提高。经过预处理后的生产废水与厂区生活污水混合后进入水解酸化+曝气生物滤池进行生化处理,处理后出水各项水质指标可达GB8978-1996《国家污水综合排放标准》一级标准。     

Fenton试剂深度处理阿维菌素废水

采用Fenton试剂对阿维菌素废水好氧处理出水进行深度处理,通过正交和单因素试验,考察了初始反应pH值、H2O2投加量、FeSO4投加量和反应时间对废水COD去除率的影响。试验结果表明,最佳反应条件为初始反应pH值3.0、30%H2O2投加量5‰、0.5 mol/L FeSO4投加量1%和反应时间40 min,COD去除率达75%以上,出水ρ(COD)<120 mg/L,可满足GB 21903-2008《发酵类制药工业水污染物排放标准》表2的排放标准要求。     

Fenton试剂氧化偶合混凝法处理含酚废水的机理研究

氧化偶合混凝法处理废水,是使其中的有机污染物在氧化剂的诱导作用下,发生偶合或聚合而被混凝过滤去除。本文采用低剂量Fenton试剂诱导氧化偶合混凝法处理苯酚及其衍生物模拟废水,取得良好效果。通过对苯酚氧化过程的分析及分子量分布的测定,证实了反应过程中确有偶合产物生成,并通过顺磁共振波谱（ESR）的研究及偶合产物结构的质谱（GC/MS）鉴定,推测了偶合反应的机理。该偶合反应为自由基偶合反应,偶合产物是由C－C键或C－O键联接而成的。     

催化氧化法处理含甲醛毒性有机废水的工程试验

含甲醛废水属毒性有机废水 ,不能直接用生物法进行处理。本研究以广州珠江钢琴厂洗胶过程含甲醛废水处理工程为背景 ,依据废水的成分组成 ,设计了Fenton试剂催化氧化与活性炭过滤的组合工艺 ,经正交实验及单因素实验确定了各操作参数 ,再通过工程规模反应器进行检验 ,含甲醛的毒性有机废水经处理后其CODCr及甲醛的去除率分别达到 76 %和 96 % ,色度的去除率为 99%以上 ,然后简要分析实际工程处理过程中Fenton试剂催化氧化洗胶废水的相关影响因素     

超临界水氧化处理TNT-RDX混合炸药废水的试验

采用超临界水氧化(supercritical water oxidation,SCWO)技术对TNT-RDX混合炸药废水进行氧化处理,研究了反应温度、压力、停留时间、过氧量等因素对降解效果的影响。结果表明:采用超临界水氧化技术能够迅速将TNT-RDX废水中的有机物彻底分解为无害的CO2和N2,随反应温度的升高、压力的增大、反应时间的延长,COD去除率也随之提高。过氧量对废水有机物氧化的COD去除率的影响依赖于反应的进程。当反应温度超过550℃,反应时间>120 s时,TNT-RDX废水的COD去除率>99%,完全达到了国家火炸药水污染物排放标准的要求。     

煤加压气化废水的催化湿式氧化处理

在2L高压釜中进行了催化湿式氧化处理煤气化废水(含酚7866mg/L,COD22928mg/L)的研究。在反应温度178—236℃、氧分压9.8×10~5—29.4×10~5Pa条件下,评价了几种金属盐催化剂,硝酸铜以及它与氯化亚铁的混合物显示出高的氧化催化活性。在合理的处理时间内,酚、CN~-、S~(2-)去除率近100％;COD降低65—90％;多环芳烃类有明显净化效果。考察了COD降低与时间的关系。结果表明,氧化反应有快速与缓慢反应两步,反应速率均与COD值呈一次方关系。氧分压对催化湿式反应速率的影响远低于温度的影响。     

多级A/OVTBR组合工艺处理焦化废水

采用水解酸化、多级A/O垂直折流生物膜反应器(vertical tubulant biological reactor,VTBR)、混凝和Fenton氧化组合技术对实际焦化废水进行处理。其中水解酸化预处理阶段提高了废水可生化性,混凝降低了生化处理的有机负荷,一级A/O VTBR以脱碳为主,二级A/O VTBR主要脱碳和脱氮,三级好氧VTBR强化对氨氮的去除,Fenton氧化则对生化出水进行深度处理。试验结果表明:在进水ρ(COD)为3 000～3 500 mg/L,ρ(BOD5)为1 212 mg/L,ρ(NH3-N)为109 mg/L条件下,保持好氧段ρ(DO)为3～7 mg/L,缺氧段ρ(DO)<1 mg/L,总停留时间HRT 56 h,该工艺对COD、BOD5、NH3-N的去除率分别为98%、99%、95%,出水达GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。