论文部分内容阅读
随着人类社会的发展,药物及个人护理品所导致的的环境问题日益凸显,对动植物乃至人类的正常生长发育有着不可忽视的影响。而作为常用的β-阻滞剂和抗抑郁药,普萘洛尔(Pro)与丙咪嗪(IMI)在常规处理工艺中的去除效果十分有限,现有高级氧化技术也往往需要添加额外的氧化剂来提高其对污染物的降解效能,存在一定药物残留和失效的问题。与其他技术相比,真空紫外技术操作条件温和,适应范围广,且不需要额外添加化学药剂,是一种非常具有发展潜力的高级氧化技术。本文搭建了一个真空紫外(VUV)体系,以Pro和IMI为考察对象,研究了VUV体系对Pro和IMI的降解效能与作用机制。本文对比了真空紫外和普通紫外(UV254)两种体系对Pro和IMI的降解效能,发现在底物浓度为40μM,pH为7.0,反应温度为25℃的条件下,Pro和IMI在VUV体系中反应15 min后的去除率达到了97.21%和87.68%,而相同条件下在UV254体系中的去除率仅为32.58%和30.69%。通过进一步研究发现,在VUV体系中除了紫外光对目标污染物的直接光解作用外,还能产生多种活性自由基增强污染物的降解效果,而其中·OH起主要作用。反应前后TOC的变化说明Pro和IMI在反应开始30min内降解的大部分生成物是以中间产物的形式存在。本文考察了底物浓度、反应温度、光照强度、pH、无机阴离子、腐殖酸等因素对VUV体系降解Pro和IMI的影响。发现VUV体系对Pro和IMI的去除效果随初始浓度的增加而减弱;提高反应体系的光照强度、反应温度以及溶液的pH能增强Pro和IMI在体系中的降解效果;水中溶解氧的浓度对降解反应的影响不大;而无机阴离子(Cl-、HCO3-)和腐殖酸则会在一定程度上抑制VUV体系对Pro和IMI的降解,其中Cl-的抑制作用较为明显。通过对降解反应前后溶液的检测,发现Pro在降解过程中产生了3-异丙氨基-1,2-丙二醇、1-萘酚、邻苯二甲酸、甲酰苯甲酸等10种物质,而IMI则产生了亚氨基二苄、凯替帕明以及地帕明等8种物质。在此基础上提出Pro和IMI在VUV体系中3条可能存在的降解路径。此外,本文还以水厂滤后水和自来水代替实验室超纯水,考察了VUV体系处理实际水体中Pro和IMI的降解效能。结果表明,VUV体系在处理实际水时的降解效果要差于在超纯水中的效果,但目标污染物的降解率仍然较高,15 min的去除率能达到58%以上。