生物氧化錳對雙酚A和乙炔基雌二醇的氧化降解研究.pdf

1、內(nèi)分泌干擾物分布廣泛,雌激素效應(yīng)顯著,即使微量內(nèi)分泌干擾物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用也將對人體機(jī)能及其他動物的生長發(fā)育產(chǎn)生持久而深刻的影響。然而,常規(guī)的污水處理工藝無法有效地去除水中微量的內(nèi)分泌干擾物,活性污泥吸附技術(shù)對內(nèi)分泌干擾物混合水樣的處理效果較差,化學(xué)高級氧化法也存在成本高和二次污染的問題。生物氧化錳是錳氧化細(xì)菌在高濃度錳環(huán)境中的胞外代謝產(chǎn)物,具有較高的比表面積、氧化性和表面活性,能快速、高效地降解污水中的有機(jī)污染物。此外,錳氧化物在與污染物

2、作用后可經(jīng)由微生物的新陳代謝再沉淀,解決了二次污染的問題。
　　本研究以中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心分離自土壤鐵錳結(jié)核中的錳氧化細(xì)菌芽孢桿菌WH4(Bacillus sp.WH4)為菌種來源,制備納米級顆粒大小的生物氧化錳,以溶液初始pH、污染物初始濃度和生物氧化錳投加量為控制條件,考察生物氧化錳對兩種典型的內(nèi)分泌干擾物——雙酚 A和乙炔基雌二醇的去除效果。
　　對雙酚A的氧化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:中性條件下不利于雙酚A的去除,反

3、應(yīng)進(jìn)行2小時(shí)后,pH=5.0、6.0、8.0的水樣中雙酚A的去除率分別為100％、92.9％和80.8％,然而,pH=7時(shí)雙酚A去除率僅為61.1％。錳氧化物將雙酚A吸附到表面發(fā)生電子轉(zhuǎn)移觸發(fā)降解反應(yīng),降解效果取決于錳氧化物的表面活性位點(diǎn)和氧化能力。生物氧化錳投加量不變,雙酚A濃度由0.5mg/L增加到4.0mg/L時(shí),反應(yīng)2小時(shí)后雙酚A的去除率由100％降為51.45％;相反,保持雙酚A初始濃度不變,生物氧化錳投加量由10mg/L增加

4、到40mg/L時(shí),反應(yīng)2小時(shí)后雙酚A的去除率由49.5％升高到100％。
　　對乙炔基雌二醇的氧化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:溶液pH越接近錳氧化物的pHzpc范圍(2.4~3.4)時(shí)越有利于乙炔基雌二醇的去除,實(shí)驗(yàn)選擇的四個(gè)對照組中,2小時(shí)內(nèi)去除率最高的為pH=5.0時(shí),達(dá)到94.3％,pH=8.0時(shí)去除效果不明顯。生物氧化錳對乙炔基雌二醇的氧化降解反應(yīng)是一種表面依賴型反應(yīng),增加表面反應(yīng)位點(diǎn)可加速反應(yīng)進(jìn)行。生物氧化錳投加量不變,乙炔基雌二