【摘要】：隨著高分子材料行業(yè)的迅速發(fā)展,塑料在人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛應(yīng)用,但由于其易燃性容易引起火災(zāi),燃燒后的塑料處理不當(dāng)會(huì)生成更多的微塑料,易攜帶污染物進(jìn)入到環(huán)境介質(zhì)當(dāng)中,具有潛在的生態(tài)危害。阻燃塑料中通常會(huì)添加三氧化二銻以提高其阻燃性能。銻已被認(rèn)為是全球性的污染物,具有長(zhǎng)距離遷移性,其毒性和環(huán)境效應(yīng)引起國(guó)際上的高度關(guān)注。為了對(duì)含有重金屬銻的微塑料的環(huán)境行為及毒性作進(jìn)一步了解,科學(xué)評(píng)價(jià)其生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),本文以含有三氧化二銻的阻燃聚丙烯塑料為研究對(duì)象,利用管式爐實(shí)驗(yàn)以及萬(wàn)能拉力材料試驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn),對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)及日常生活場(chǎng)景進(jìn)行模擬,研究不同溫度、不同氣氛下以及不同的外力條件對(duì)阻燃聚丙烯塑料母粒生成阻燃微塑料的影響,并對(duì)阻燃微塑料進(jìn)行粒徑分析,借助拉曼光譜和紅外光譜對(duì)阻燃微塑料進(jìn)行表征。同時(shí)將阻燃微塑料暴露在不同的環(huán)境介質(zhì)中,將阻燃微塑料置于不同水體中進(jìn)行重金屬銻浸出實(shí)驗(yàn),探究在不同水體中銻的浸出規(guī)律并探究浸出液對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)脅迫影響;對(duì)土壤溶解性有機(jī)質(zhì)進(jìn)行熒光淬滅滴定,研究銻與溶解性有機(jī)質(zhì)的絡(luò)合機(jī)制。并將阻燃微塑料與土壤混合并用于玉米的培養(yǎng),探究重金屬銻在玉米組織中的污染特性以及銻對(duì)玉米的脅迫效應(yīng)。結(jié)果表明:(1)在150-700℃溫度范圍內(nèi),當(dāng)溫度達(dá)到250℃時(shí)開(kāi)始生成微塑料,燃燒溫度的升高以及施加外力的增加會(huì)促進(jìn)阻燃聚丙烯塑料母粒生成更多的阻燃微塑料,燃燒氣氛對(duì)微塑料的生成影響較小;阻燃聚丙烯塑料生成的微塑料粒徑在200-3500μm范圍內(nèi),其中20-100μm粒徑段數(shù)量最多,且隨著粒徑的增加,微塑料的數(shù)量也逐漸減少;燃燒溫度會(huì)對(duì)阻燃微塑料的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,隨著溫度的升高,阻燃聚丙烯塑料結(jié)構(gòu)的破壞情況越嚴(yán)重,所含阻燃劑三氧化二銻也隨溫度的升高越來(lái)越少,700℃條件下?lián)]發(fā)最多,但仍有剩余。燃燒氣氛對(duì)阻燃微塑料的結(jié)構(gòu)無(wú)明顯影響;燃燒溫度和燃燒氣氛都會(huì)對(duì)銻在阻燃微塑料中的富集產(chǎn)生影響。隨著溫度升高,銻在阻燃聚丙烯塑料中的富集系數(shù)越來(lái)越低,高溫條件下,氮?dú)鈿夥崭阡R在阻燃微塑料中的富集。(2)所有阻燃微塑料在河水,海水和腐殖酸溶液中均存在銻浸出情況,450℃、氮?dú)鈼l件下燃燒后的阻燃微塑料在河水中銻浸出濃度均超標(biāo)。阻燃微塑料的前處理燃燒溫度及其本身銻含量會(huì)影響其在水體中銻浸出量,在0-450℃溫度范圍內(nèi),隨著燃燒處理溫度的升高導(dǎo)致阻燃微塑料在水體中的銻浸出量越多;腐殖酸濃度升高促進(jìn)了與銻的配位能力,導(dǎo)致在溶液中銻浸出量也隨之增多;分別使用OD_(680)和F_v/F_m反應(yīng)銅綠微囊藻生長(zhǎng)狀況和光合強(qiáng)度,隨著浸出液中銻濃度的升高會(huì)抑制其生長(zhǎng)及光合強(qiáng)度,但低濃度下會(huì)促進(jìn)銅綠微囊藻的光合強(qiáng)度。(3)根際溶解性有機(jī)質(zhì)和非根際溶解性有機(jī)質(zhì)是銻的強(qiáng)配位體,能夠與銻產(chǎn)生很好的絡(luò)合反應(yīng),且根際溶解性有機(jī)質(zhì)與銻的結(jié)合能力要強(qiáng)于非根際溶解性有機(jī)質(zhì),能促進(jìn)含三氧化二銻阻燃微塑料在土壤中Sb的釋放。根際溶解性有機(jī)質(zhì)中含有的可溶性微生物副產(chǎn)物與銻的結(jié)合能力要強(qiáng)于腐殖酸。玉米可以從添加有含銻阻燃微塑料的土壤中吸收重金屬銻,被吸收的銻主要富集在玉米的根部,且地下組織部分銻的積累量要高于地上組織積累量,從地下組織到地上組織的轉(zhuǎn)移系數(shù)在0.65-0.73之間。隨著土壤中添加的阻燃微塑料的增多,導(dǎo)致土壤中含銻量的增加。銻可以對(duì)玉米幼苗及根系生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制效應(yīng),同時(shí)也會(huì)抑制光化學(xué)效率。
【圖文】：

151 (a) 低溫工況處理后阻燃 PP 的紅工況外光譜 (b) 高溫工況處理后阻燃 PP工況外光譜re 2-1. (a) Infrared spectrum of flame retardant PPafter low temperature trea) Infrared spectrum of flame retardant PPafter high temperature treatment燃燒工況處理后的阻燃 PP 塑料的紅外光譜如圖 2-1 所示，可以發(fā)現(xiàn)相同但燃燒氣氛不同的情況下，阻燃 PP 塑料紅外光譜圖無(wú)明顯差異位置相似，但是沒(méi)有重疊。在低溫和高溫處理后，，阻燃 PP 塑料的紅

17(a) 處理后的阻燃 PP 在 0~500 cm-1波段的拉曼光譜 (b) 處理后的阻燃-1波段的拉曼光譜 (c) 處理后的阻燃 PP 在 2800~3000 cm-1波段的拉曼光2-2 (a) Raman spectroscopy of the treatedflame-retardant PPin the 0-500cspectroscopy of treatment of the flame-retardant PP in the 500-1500 cm-1tra of Flame Retardant PPin the 2800~3000 cm-1bandP 塑料的拉曼特征峰的范圍主要集中在 50~1500 cm-1和 2800~30范圍內(nèi)。如圖 2-2 所示，空白對(duì)照組的阻燃 PP 塑料有 809 cmcm-1、1151cm-1、1168cm-1、1331cm-1和 2840cm-1、2884cm-1、2-1和 2953 cm-1主要 PP 振動(dòng)峰。809 cm-1、1151 cm-1和 1168 cm-1 C-C 伸縮振動(dòng)引起的，841 cm-1和 987 cm-1處振動(dòng)峰是都是由
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X171.5

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本文編號(hào)：2629380