水中莠去津的检测方法与处理技术研究

试验以农药废水中莠去津为实验对象,在充分分析了以往的各种分析检测方法和治理技术的基础上。选择研究以液-液萃取预处理,用GC-MS联用技术检测废水成分及含量。     

无机阴离子对类-Fenton反应的影响

对比研究了4种常见无机阴离子(ClO4-、NO3-、Cl-和SO42-)对类-Fenton 反应中H2O2分解和有机物(莠去津=2.1 μmol·L-1和苯酚=50μmol·L-1)降解的影响.实验在pH=3.00±0.05 (25℃) 条件下完全混合反应器中进行.结果表明,在类-Fenton 反应过程中,ClO4-和NO3- 的存在对H2O2分解和有机物降解几乎没有影响;在不存在有机物条件下,Cl-和SO42- 的加入使得H2O2分解速率显著降低,ClO4-≈NO3- Cl- SO42-;莠去津存在条件下,莠去津降解速率为ClO4-≈NO;C1'SO42-,而H2O2分解速率为ClO4-≈NO3-≈Cl- SO42-;苯酚存在条件下,苯酚和H2O2的降解速率为ClO4-≈NO3-≈SO42- Cl-.无机阴离子对类-Fenton反应的影响一方面是由于Cl-和SO42-与Fe3 发生络合反应,阻碍了Fe3 与H2O2络合物的形成,减少了·OH 的产生;另一方面Cl-和SO42-消耗·OH,形成较低氧化活性的无机自由基(SO4·-和Cl2·-);同时,根据类-Fenton 反应降解有机物的不同,无机阴离子对类-Fenton 反应的影响也有所不同.     

采用大气压电喷雾（API-ESI）质谱和液体样品直接大体积进样技术检测饮用水和地下水中的苯基脲类和三嗪类除草剂

本文介绍了大体积进样技术分析一组苯基脲类和三嗪类除草剂多残留的简便方法．苯基脲类除草剂广泛地应用于农作物田间杂草的防治，如异丙隆．三嗪类除草剂也是广泛使用的除草剂，莠去津就是一例．这两类除草剂都曾在饮用水中检出．     

莠去津对土壤过氧化氢酶活性的影响研究

研究了除草剂莠去津对土壤过氧化氢酶活性的影响。试验结果表明,莠去津浓度不同对土壤过氧化氢酶活性影响会不同,随着浓度的升高,对过氧化氢酶活性激活作用有所增强,莠去津对离体过氧化氢酶有一定的激活;336nm处的相对荧光强度不断减弱,酶分子的构象发生了变化．过氧化氢酶分子渐趋紧密。莠去津对过氧化氢酶荧光的猝灭作用主要是由于静态猝灭引起的。     

泡沫镍/铁粉脱氯降解莠去津

在 Ni/Fe 二元金属粉末脱氯降解莠去津的基础上,为了减少镍的流失对环境产生的二次污染,采用泡沫镍/铁粉体系作为还原剂,研究其对莠去津的脱氯效率,并和铁粉、Ni/Fe 二元金属体系的催化特性进行了比较.结果表明,在相同的反应条件下(pH 2.0,莠去津初始浓度20.0mg/L),泡沫镍为 1.0g,铁粉添加量分别为 2.0,3.0,5.0g 时,反应 90min,脱氯效率分别增加 14.11%、15.97%、29.50%;泡沫镍+铁粉分别为0+5.0g、0.5g+5.0g、1.0g+5.0g、1.95g+5.0g 时,莠去津 90min 的脱氯效率分别为 52.76%、80.13%、82.26%、65.25%.但是与 Ni/Fe 二元金属相比,催化性能要低得多,这可能与泡沫镍/铁粉体系的比表面积下降有关.     

O3/H2O2降解Atrazine效能研究

利用O₃/H²O²降解莠去津,对氧化产物进行了色谱分析,以评价该体系降解莠去津效能.莠去津初始浓度2 mg/L,7.5 mg/L的O₃单独氧化去除率为27.2%;相同O₃投量下,H²O²/O₃摩尔比0.75时,5 min莠去津的去除率最高可达96.5%,表明H²O²/O₃体系对莠去津的去除效果良好,降解速度快.以离子色谱对产物的离子进行分析,莠去津浓度下降的同时,硝酸根和氯离子浓度增高.GC-MS检测的产物和对LC-MS谱图的分析表明,有机产物中存在脱乙基、脱异丙基和脱氯莠去津,说明H²O²/O₃并不能彻底氧化莠去津,因此工程中作为主要去除单元或突发性污染事件的应急手段可能还需要与活性炭等单元联用.     

活性炭负载三价铁光催化臭氧氧化降解莠去津生产废水

莠去津(atrazine)是一种广泛使用的除草剂,其生产废水具有高有机物浓度和高盐度等特点,处理难度大,为此针对性地开发和评价了活性炭负载三价铁催化剂(AC-Fe~(3+))光催化臭氧氧化对莠去津生产废水的降解效果,考察了催化剂投加量、紫外功率、曝气强度对该废水COD和NH_3-N降解的影响,探究了负载型光催化氧化体系下的降解机理及吸附降解动力学。结果表明,加入AC-Fe~(3+)催化剂后,降解效果得到显著的提升,AC-Fe~(3+)可以有效延缓高盐对处理过程的不利影响。当催化剂投量为40 g·L~(-1),紫外线功率为14 W,曝气强度为800 L·h~(-1)时,废水COD和NH_3-N的去除率分别可以达到70.9%和87.7%。研究结果可为含高盐、高有机物工业废水的高效处理提供一种新思路。     

基于光谱学和电化学方法的莠去津毒理作用评价

为探索莠去津对DNA的损伤及其毒性作用机制,采用紫外吸收光谱法、荧光光谱法以及电化学方法研究了莠去津与鲱鱼精DNA的相互作用,探讨了二者形成DNA加合物的作用方式.结果表明,莠去津与鲱鱼精DNA作用后,莠去津的紫外光谱呈现减色效应,并有轻微红移现象,而其荧光光谱强度明显增强;循环伏安法显示莠去津与DNA作用能引起莠去津还原电位正移,峰电流减小.以上实验结果表明,莠去津平面分子能够嵌插到DNA双螺旋链中,形成较稳定的加合物.采用电化学方法测得莠去津与鲱鱼精DNA的结合比为1:1,结合常数为1.2×105.该研究为莠去津毒理作用评价提供了一种简便的方法。     

除草剂莠去津对长期定位施肥土壤中酶活性的影响

研究了除草剂莠去津对4种长期定位施肥处理土壤中脲酶、磷酸酶、脱氢酶、蔗糖酶活性的影响．不同肥力处理的不施肥对照土壤、NPK肥土壤、NPK+秸秆和NPK+有机肥土壤中,4种酶受莠去津影响有明显差别．在莠去津处理初期,土壤中的脲酶活性受到不同程度地刺激作用,中期和后期土壤中的脲酶活性均受到抑制．其中NPK+有机肥土壤中的脲酶活性受到的抑制程度随着处理时间的延长而增加．在整个处理过程中NPK+秸秆土壤中的磷酸酶活性几乎不受莠去津抑制．其它3种土壤中的磷酸酶活性都不同程度地受到抑制,而且对照土壤受到的抑制程度最深．NPK土壤中的脱氢酶活性在处理初期受到刺激作用,中期和后期都受到抑制．其它3种土壤在处理初期和中期都受到抑制作用,但是后期抑制作用消失．NPK土壤和NPK+有机肥土壤中的蔗糖酶活性始终受到不同程度的激活,而且在处理后期激活作用加强．对照土壤中蔗糖酶受莠去津的影响较小,NPK+秸秆土壤中的蔗糖酶活性始终受到抑制作用．土壤中添加莠去津为5mg·kg-1时,处理16d的4种酶平均酶活性与不添加莠去津的土壤中平均酶活性没有显著差异．     

多孔氮化碳纳米材料光催化降解莠去津的性能及机理研究

本文利用磷酸水热法制备了多孔氮化碳(PCN-H)纳米材料,通过紫外-可见吸光光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和比表面积分析等多种手段表征催化剂的形貌、光学属性及结构特点等.在可见光照射下光催化降解除草剂莠去津,评价材料对莠去津的催化降解活性.分别测试最优化氮化碳材料在不同pH条件下对莠去津降解效率的变化,并分析催化剂用量和除草剂浓度对降解率的影响.结合活性物种捕获实验,阐述莠去津可见光降解的机理.通过材料表征结果分析,PCN-H表现为独特的多孔结构,比表面积分别是基础石墨型氮化碳(MCN)和磷酸浸泡氮化碳(PCN-S)的4.3倍和3.0倍.磷酸水热处理成功实现磷元素的掺杂,可见光利用率明显提高,1h内即可将莠去津降解率从18.4％提升至45.7％.酸性条件有助于PCN-H对莠去津催化降解.在PCN-H可见光催化降解莠去津的过程中,光致空穴和超氧自由基发挥主要作用.该方法制备的材料光能利用率高,避免了金属催化剂自身对环境的潜在污染,酸性条件下降解更为高效,有助于减轻农药污染对农业生态环境及非靶标生物造成的负面影响.