幾種水中典型PPCPs的高級氧化降解及其消毒副產(chǎn)物的生成研究.pdf

1、典型的新型污染物之一——藥品及個人護理用品（Pharmaceuticals and Personal Care Products，PPCPs）在環(huán)境中的普遍存在使其正以潛移默化的方式影響著生態(tài)環(huán)境與動植物健康。而飲用水消毒工藝在與病原微生物反應的同時也會與原水中有機物互相反應生成高“三致”風險物質(zhì)——消毒副產(chǎn)物（Disinfection By-products，DBPs），當 PPCPs作為其前體物時，生成的DBPs相較于其本身毒性將大

2、幅度提高。
　　本課題利用UV/PS（Persulfate，PS）與 UV/H2O2兩種高級氧化工藝對比、陰離子活化 PMS（Peroxymonosulfate，PMS）降解水中磺胺類藥物增效劑甲氧芐氨嘧啶（Trimethoprim，TMP），采用Fe2+/UV活化 PMS去除水中抗癲癇藥物卡馬西平（Carbamazepine，CBZ）。著重討論氧化劑濃度、目標污染物濃度、催化劑濃度、pH值、腐殖酸（Humic Acid，HA）與

3、陰離子濃度等影響因素對相應高級氧化方法去除 PPCPs的影響并分析其反應機理。以CBZ和TMP，并增設(shè)金霉素（Chlorotetracycline，CTC）為前體物，對比并歸納自由氯消毒與氯胺消毒兩種方式的DBPs生成規(guī)律，最后考察UV/PS、UV/H2O2和Fe2+/UV/PMS三種高級氧化前處理對PPCPs的DBPs生成影響。研究表明：
　　（1）UV/PS、UV/H2O2兩種方法對TMP的降解都符合偽一級動力學模型，在室溫條

4、件下，前者對TMP的去除率略高于后者。堿性反應條件不利于TMP的去除；共存陰離子對反應的影響作用十分復雜，其中，CO32-與HCO3-始終表現(xiàn)出對反應的抑制作用。
　?。?）五種陰離子（CO32-、Cl-、HPO42-、NO3-、SO42-）中，NO3-和SO42-對PMS基本無活化能力；CO32-、Cl-和HPO42-三種離子活化PMS所產(chǎn)生的強氧化性活性物種分別為HCO4-、HOCl和SO4-·；當反應pH值升至一定程度時，T

5、MP的去除主要是PMS的堿活化作用的結(jié)果；不同于其它高級氧化方法，HA不會對陰離子活化PMS反應產(chǎn)生顯著影響。
　?。?）通過Fe2+/UV活化PMS法對水中CBZ進行降解時發(fā)現(xiàn)，過高的氧化劑與催化劑濃度、減小UV輻照面積、增高反應pH值和增高HA濃度皆不利于降解反應的進行；提高CBZ的去除率可通過分次投加Fe2+和加入適量檸檬酸鹽兩種方法實現(xiàn)。
　?。?）CBZ、TMP和CTC在氯化后生成了大量的DBPs，其生成量與前體物