论文部分内容阅读
克百威是一种高效的氨基甲酸酯类杀虫剂,在农业生产的很多方面都有使用。但是,克百威较大的残留量及毒性,对人体健康和环境都构成了威胁。因此寻求高效、无附加污染的方法来治理克百威污染很重要。 本文用生物质材料生物锰氧化物来降解克百威,在初始pH=4.80条件下,4d内去除浓度为0.5mmol/L克百威溶液中约90%的克百威,且降解速率符合一级动力学方程(R2=0.99),半衰期为1.1d。在加入叠氮化钠的相同反应中,4d内0.5mmol/L克百威溶液中仅21.05%克百威降解。而化学的MnO2反应的克百威基本没有变化。克百威酚是这个过程中主要的降解产物,通过GC-MS分析发现克百威酚又进一步降解为小分子物质。基于这个分析,本文推测出一个完整的克百威降解途径。这个过程中生物锰氧化物调整环境中的pH条件,促进克百威水解为克百威酚,锰氧化物又进一步氧化克百威酚,同时,锰氧化菌又能重复利用被释放出的Mn(Ⅱ)形成新的锰氧化物,重新参加反应,从而避免Mn(Ⅱ)的二次污染。 另外,利用生物锰氧化物制备的碳化产物来降解克百威及其初级降解产物克百威酚,发现碳化产物对于克百威作用不明显,但对于克百威酚作用速率快、降解完全。同时,分析了初始pH条件、克百威酚初始浓度、碳化产物反应量等对克百威酚降解的影响。根据这些反应特点,推断出生物锰氧化物碳化产物对于克百威酚的作用为氧化还原反应。当碳化产物在反应中过量时,克百威酚的降解符合二级速率方程(R2=0.97),克百威酚的半衰期为0.68h。 本文提供了一个高效、实用、无二次污染的方法来降解剧毒农药克百威。克百威的降解过程中主要的降解产物为克百威酚,同时克百威酚对于环境还有人体健康也存在威胁。但对于克百威酚的去除、降解在过去的研究中很少被关注,本文通过对生物锰氧化物的碳化改性,为克百威酚的降解提供了一个新思路。