臭氧化降解水中噻蟲嗪和啶蟲脒的研究
發(fā)布時間:2017-04-08 09:13
本文關(guān)鍵詞:臭氧化降解水中噻蟲嗪和啶蟲脒的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:新煙堿類殺蟲劑具有活性高、安全性好、殺蟲譜廣等優(yōu)點,逐步取代了傳統(tǒng)的對哺乳動物毒性大、高殘留、對環(huán)境危害大的有機磷、有機氯、氨基甲酸酯類農(nóng)藥,在農(nóng)業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。噻蟲嗪(Thiamethoxam, THIA)和啶蟲脒(Acetamiprid, ACE)作為其中的佼佼者,在市場上占據(jù)了較大的份額。這兩種新煙堿類殺蟲劑主要通過阻礙害蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的傳導(dǎo),麻痹昆蟲致死。然而,在使用過程中會產(chǎn)生大量廢水,且噻蟲嗪和啶蟲脒的溶解度相對較高,使得這些廢水毒性較大,生物難降解,對生態(tài)環(huán)境造成了危害,甚至?xí){人畜健康,因此尋求高效經(jīng)濟的處理方法勢在必行。O_3作為一種強氧化性氣體,具有高效、安全、無二次污染的特點,且能夠產(chǎn)生更強氧化性的·OH,己被越來越多的應(yīng)用于廢水處理。臭氧化降解噻蟲嗪和啶蟲脒農(nóng)藥的研究雖有報道,但對于降解過程中反應(yīng)機理和毒性變化的研究較少見。本文利用O_3降解模擬廢水中的噻蟲嗪和啶蟲脒,以期為噻蟲嗪、啶蟲脒及其他相似的新煙堿類殺蟲劑的降解處理提供科學(xué)的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。結(jié)果如下:(1)采用臭氧化降解噻蟲嗪模擬廢水,考察了體系pH、噻蟲嗪初始濃度、O_3濃度和溫度對降解效果的影響。在pH 3-11范圍內(nèi),隨pH升高,噻蟲嗪的降解率先增大后減小,當(dāng)pH為9時,降解效果最好;在實驗范圍內(nèi),噻蟲嗪的降解率隨著O_3濃度和溫度的增大而升高,但隨著噻蟲嗪初始濃度的增大而降低。當(dāng)pH為9,噻蟲嗪的初始濃度為150mg·L-1, O_3的濃度為17.8 mg·L-1,溫度為308K時,臭氧化處理90min時,UV251的去除率達到了86.78%。(2)對臭氧化降解噻蟲嗪的動力學(xué)進行研究。實驗條件下,臭氧化降解噻蟲嗪的過程符合擬一級動力學(xué)方程,其動力學(xué)模型為:(3)借助HPLC-MS和GC-MS對臭氧化降解噻蟲嗪和啶蟲脒過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物進行檢測,分別有四種和六種中間產(chǎn)物分離鑒定出來,根據(jù)這些產(chǎn)物,對臭氧化降解噻蟲嗪和啶蟲脒的反應(yīng)機理進行了推測。(4)在臭氧化降解噻蟲嗪和啶蟲脒過程中,檢測樣品對發(fā)光菌T3 spp的相對抑光率,并測試了降解過程中樣品的化學(xué)需氧量(COD)的變化,當(dāng)噻蟲嗪的初始濃度為200mg·L-1時,在實驗條件下經(jīng)過180min的處理,相對抑光率從69.19%下降到10.58%,UV251和COD分別降低到16.7%和24.06%;當(dāng)啶蟲脒的初始濃度為100mg·L-1時,處理150min,樣品對發(fā)光菌的相對抑光率從86.13%下降到19.3%,UV245和COD分別下降到10.05%和47.6%?梢,臭氧化技術(shù)對于含有噻蟲嗪和啶蟲脒的廢水能達到較好的毒性去除和礦化作用。
【關(guān)鍵詞】:臭氧氧化 噻蟲嗪 啶蟲脒 反應(yīng)機理 毒性
【學(xué)位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:X592;X703
【目錄】:
- 符號說明4-7
- 中文摘要7-9
- Abstract9-11
- 1 前言11-25
- 1.1 臭氧和臭氧高級氧化技術(shù)11-16
- 1.1.1 臭氧的物理化學(xué)性質(zhì)11-12
- 1.1.2 臭氧的氧化機理12-13
- 1.1.3 臭氧及臭氧高級氧化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用13-15
- 1.1.3.1 生活用水的處理14
- 1.1.3.2 醫(yī)藥廢水的處理14-15
- 1.1.3.3 印染廢水的處理15
- 1.1.3.4 農(nóng)業(yè)廢水的處理15
- 1.1.4 臭氧化動力學(xué)15-16
- 1.2 農(nóng)藥的使用現(xiàn)狀及農(nóng)藥廢水的危害和處理16-17
- 1.2.1 農(nóng)藥的使用現(xiàn)狀16-17
- 1.2.2 農(nóng)藥廢水的危害17
- 1.2.3 農(nóng)藥廢水的處理技術(shù)17
- 1.3 噻蟲嗪簡介17-20
- 1.3.1 噻蟲嗪的性質(zhì)17-18
- 1.3.2 噻蟲嗪的應(yīng)用18-19
- 1.3.3 噻蟲嗪廢水的處理方法及研究進展19-20
- 1.4 啶蟲脒簡介20-23
- 1.4.1 啶蟲脒的性質(zhì)20-22
- 1.4.2 啶蟲脒的應(yīng)用22
- 1.4.3 啶蟲脒廢水的處理方法及研究進展22-23
- 1.5 課題的研究內(nèi)容和意義23-25
- 2 材料與方法25-31
- 2.1 實驗儀器與試劑25-26
- 2.2 實驗方法26-31
- 2.2.1 實驗裝置及流程26-27
- 2.2.2 分析方法27-31
- 2.2.2.1 分光光度法測定27-28
- 2.2.2.2 水中煙堿類農(nóng)藥濃度的HPLC測定條件28-29
- 2.2.2.3 樣品溶液COD的測定29
- 2.2.2.4 樣品溶液pH的測定29
- 2.2.2.5 樣品的毒性測定29-30
- 2.2.2.6 樣品中間產(chǎn)物的確定30-31
- 3 結(jié)果與討論31-51
- 3.1 臭氧化降解噻蟲嗪的研究31-45
- 3.1.1 影響因素的研究31-35
- 3.1.1.1 溶液pH的影響31-33
- 3.1.1.2 噻蟲嗪初始濃度的影響33
- 3.1.1.3 臭氧濃度的影響33-34
- 3.1.1.4 溫度的影響34-35
- 3.1.2 降解動力學(xué)35-39
- 3.1.3 降解機理分析39-43
- 3.1.4 降解過程毒性和礦化率評估43-45
- 3.2 臭氧化降解啶蟲脒的研究45-51
- 3.2.1 中間產(chǎn)物鑒定和降解機理分析45-49
- 3.2.2 降解過程毒性和礦化率評估49-51
- 4 結(jié)論51-52
- 5 創(chuàng)新之處52-53
- 6 參考文獻53-61
- 7 致謝61-62
- 8 碩士期間發(fā)表論文62
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1 張暉,宋孟浩,HUANG Chin-Pao;菲污染土壤原位臭氧化修復(fù)的一維模型[J];高;瘜W(xué)工程學(xué)報;2003年04期
2 臧興杰;童少平;馬淳安;;對苯二甲酸臭氧化降解的動力學(xué)及機制研究[J];環(huán)境科學(xué);2009年06期
3 陳嵐;權(quán)宇珩;史惠祥;汪大,
本文編號:292539
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