介质阻挡放电等离子体去除水中敌草隆的降解机理

研究了线筒式介质阻挡放电等离子体对水中敌草隆的降解效果,考察了不同因素对敌草隆去除效果的影响及其对敌草隆的降解机理. 结果表明:输入功率、空气流量均对敌草隆的降解产生较大影响. 输入功率为50 W、空气流量为140 L/h时,放电反应6 min敌草隆的去除率达到95.7%. 随着放电时间的增加,水溶液中测出的ρ(O₃)、ρ(H₂O₂)均明显升高,6 min后其产量分别为11.9和1.2 mg/L;放电6 min后pH从最初的6.3降至3.4,ρ(TOC)也从最初的14.2 mg/L降至11.9 mg/L. 采用离子色谱仪分析敌草隆降解过程中产生的离子发现,反应过程中ρ(Cl-)和ρ(NO₃-)呈线性增长. 采用发光细菌抑制率反映溶液毒性,放电6 min后,敌草隆溶液对发光细菌的抑制率高达90.5%,溶液毒性增大. 通过液相色谱-飞行时间质谱对敌草隆降解产物进行分析,敌草隆降解过程中中间产物的形成存在烷基氧化、脱氯羟化、脱氯羟化-烷基氧化3种途径.      

舟山西部近岸海域沉积物中敌草隆的含量

为研究敌草隆对舟山近岸海域生态系统的影响,自2011年至2013年对舟山主岛西部近岸海域沉积物中敌草隆的含量进行了调查。对30个沉积物样品进行分析检测,调查海域沉积物中敌草隆的含量(干重)范围为未检出~3.9×10-9,平均含量为1.13×10-9,大部分样品含量低于1.43×10-9(占总样品量的86.7%)。其中,年均含量分别为2011年0.851×10-9,2012年1.328×10-9,2013年1.202×10-9。沉积物中敌草隆的含量呈现缓慢上升趋势,表明敌草隆对调查海域的生态系统存在潜在的风险。     

农药西维因及敌草隆在草木灰上的吸附行为研究

测定分析了草木灰的孔隙结构、表面性质及化学组成,选择理化参数接近,空间构型不同的2种农药西维因和敌草隆作为吸附质,研究其在草木灰上吸附行为,结果表明两者在草木灰上吸附模式理截然不同,线性吸附方程及准一级动力学方程能够拟合平面型分子西维因的吸附等温线及动力学曲线,Freundlich吸附等温式及二级动力学方程吸附对非平面型分子敌草隆的等温线及动力学曲线拟合程度最高,说明平面型分子的吸附可能以简单的线性分配为主,而非平面型分子可能以多过程非线性吸附为主;等温线及动力学拟合参数显示,草木灰对平面型分子西维因的吸附量远大于非平面型分子敌草隆,说明吸附质分子的空间位阻效应是影响吸附的重要因素.     

γ-辐照对敌草隆的降解过程及毒性变化分析

采用γ-辐照技术降解水中敌草隆,考察了辐照降解敌草隆的过程以及通过Ames实验和发光细菌实验考察了敌草隆溶液降解前后的毒性变化.结果表明,·OH自由基、·H自由基和e-aq自由基对辐照降解水中敌草隆贡献大小依次为:·OH>e-aq>·H;·OH自由基、e-aq自由基和·H自由基在辐照降解敌草隆过程中量子效率的比例为:3∶1∶2.e-aq自由基、·H自由基和敌草隆及降解产物主要发生脱氯反应和加成反应.随辐照时间的增加,致突变性先增加然后减少;在考察的辐照时间里,敌草隆水溶液辐照前后没有表现出移码型致突变性;但是在辐照时间为22.2 min时,表现出碱基置换型致突变性.随着辐照时间的延长,敌草隆溶液对发光细菌的急性生物毒性先减小然后增加,敌草隆降解后生成了急性毒性更强的物质.     

氙灯/TiO2体系下敌草隆光催化降解动力学的研究

利用光催化技术通过单因素和中心复合实验对敌草隆的降解动力学进行了研究.在单因素实验中,通过Langmuir-Hinshelwood动力学模型对敌草隆的光催化降解进行了模拟,并系统地考察了催化剂用量、溶液初始pH值和温度对其降解动力学的影响,结果表明,敌草隆的光催化降解符合假一级动力学,中性条件有利于敌草隆的光催化降解,并且随着温度的升高敌草隆光催化降解速率增大;而中心复合实验则着重探讨3个单变量之间相互作用的关系,通过建立数学模型得到敌草隆光催化降解的最佳条件为:TiO2浓度2.98 g·L-1,溶液初始pH=7.78,反应温度为40℃.     

柠檬酸-Fe（Ⅱ）／K2S2O8降解泥水体系中敌草隆的研究

研究了泥水体系中柠檬酸-Fe（Ⅱ）／K2SO8降解敌草隆时各影响因子的作用机制,通过正交实验确定了反应的最佳操作条件为：K2SO8浓度为2．0mmol／L,Fe（Ⅱ）浓度为1．0mmol／L,柠檬酸浓度为0．5mmol／L,反应时间为120min,pH=7．0。此奈件下,0．1mmol／L敌草隆降解率可达97．6％。采用分子探针竞争实验鉴定了体系中产生的硫酸根自由基。     

两种形态的活性炭纤维对水中敌草隆吸附性能的对比

探讨了粉末和片状两种形态的活性炭纤维对水中敌草隆的吸附行为.结果表明: 粉末活性炭纤维的前期吸附速率较快,平衡吸附量大,但达到吸附平衡的时间较长;pH对两者的平衡吸附量的影响趋势一致,且片状活性炭纤维和粉末状活性炭纤维的最佳pH值分别为2.9和3.1;敌草隆在两种活性炭纤维上的吸附皆为多分子层吸附,吸附行为均适宜采用Redlich-Peterson方程进行描述;假二级方程均适用于描述两种形态活性炭纤维对水中敌草隆的吸附动力学过程,但相比较而言,粉末活性炭纤维动力学拟合的相关性差异更加明显;两者的吸附Gibbs自由能(ΔG⁰)值均小于零,说明两者的吸附过程皆为自发进行的吸附过程.但值得注意的是,片状活性炭纤维的焓变ΔH⁰>0,说明该吸附反应为吸热反应;粉末活性炭纤维的焓变ΔH⁰<0,说明该吸附反应为放热反应.     

水体系中Fe(II)/S2O82--S2O3 2-降解敌草隆的研究

在初始pH 值为7.0 的水体系中,通过正交实验确定了Fe(II)/S2O82--S2O32-降解敌草隆的最佳操作条件:Na2S2O8 浓度2.0mmol/L, Fe(II)浓度1.0mmol/L,Na2S2O3 浓度0.5mmol/L,反应时间120min.在此条件下0.1mmol/L 敌草隆降解率达到91.3%.利用乙醇和叔丁醇作为分子探针,采用分子探针法的竞争实验鉴定了体系中产生的SO₄^-· 和 ·OH     

活性炭纤维对水中典型除草剂的吸附行为

实验研究了活性炭纤维对水中敌草隆、阿特拉津的吸附行为,考察了温度、酸碱度、流速对这两种除草剂的吸附影响,采用碱液进行了活性炭纤维的再生。实验结果表明,在实验条件下,温度越高,吸附量越大,敌草隆最佳吸附pH范围在弱酸性区间,阿特拉津最佳吸附pH范围在中性区间。在动态吸附中,流速增大,吸附效果越来越差。采用浓度较小的碱液处理,活性炭纤维再生效果明显。     

臭氧氧化敌草隆生成亚硝基二甲胺的研究

初步探究了敌草隆在臭氧氧化下生成毒性更强的消毒副产物亚硝基二甲胺(NDMA)的可能性及机理。结果表明,臭氧氧化降解敌草隆过程中的NDMA生成问题不容忽视,NDMA生成量随敌草隆初始浓度增加而升高,并且随反应时间的延长迅速升高。中性(pH=7.5)条件下敌草隆降解速率虽然略慢,但反应15.0min仍能达到较高的敌草隆去除率,同时可以抑制NDMA的大量生成。自由基清除剂叔丁醇共存可以显著降低NDMA的生成。NDMA生成途径为:敌草隆被臭氧氧化成中间产物二甲胺后,二甲胺在臭氧和·OH共同作用下生成NDMA。