水质净化厂A~2/O工艺中光敏性有机物的溯源及其介导雌激素的光转化

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuliang82
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类固醇雌激素(SEs)由于高分泌干扰性、生物累积性和一些潜在危害而受到全世界的关注,而其中17α-乙炔基雌二醇(EE2)的危害最大。在光照条件下,溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)可以通过生成光生活性中间物质降解雌激素,如激发三线态DOM(~3DOM*)、单线态氧(~1O2)和羟基自由基(·OH)。SEs主要经水质净化厂后(WWTP)排入水环境,这一途径必然受WWTP中DOM的影响,而前期研究表明DOM介导的光降解是环境水体SEs的主要削减途径之一。因此本文选取水质净化厂典型的A~2/O工艺的厌氧/缺氧/好氧反应池,提取其中不同来源的DOM(包括水中的DOM,污泥中提取的胞外多聚物(EPS)以及HA和FA),系统研究EE2在不同来源DOM介导下的光化学转化作用及机制,并且进一步探究了光生活性物质的相互作用及其贡献率,进而明确出水质净化厂A~2/O工艺中光敏性物质的来源及其对EE2的光化学转化作用。EE2在黑暗条件下性质稳定,在纯水中的自然光照下降解速率缓慢(0.0163h-1),在水环境因子中,p H值对EE2的光降解过程具有明显影响,并且随着p H值的增大降解速率明显提升,而离子强度对于EE2的降解几乎没有影响。NO3-对EE2光降解的促进作用符合一级动力学规律。加入的12种不同来源的DOM均能促进EE2的光降解,但水中提取的DOM(WDOM)相比较于其他几种DOM,拥有更多芳香性结构和含氧官能团,可以产生更多的~3DOM*,所以其促进效率更高,贡献率达到50%左右。活性物质~3DOM*、·OH和~1O2均参与其中,并均对EE2的光降解起到促进作用,促进效率依次是~3DOM*>~1O2>·OH。其中生成的~1O2稳态浓度相比于·OH高出了3个数量级,但对EE2的促进效果只略大于·OH,贡献率在10%左右,并且除了这三种活性物质,其他活性物质也对EE2的光降解起到了一定的作用。通过对不同来源的DOM进行光敏性探究,发现A~2/O工艺二级处理时的主要光敏性物质是WDOM,并且好氧池的WDOM光敏性更强,深入探究后发现是产生的~3DOM*对EE2的降解起到主要作用。这些发现有助于更深入开发和利用WWTP中光敏性有机物,为DOM处理持久性有机污染物废水提供了有益的研究依据。
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