中国杀虫剂类POPs替代技术评估与废水中五氯酚的酶催化去除

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关于持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)的斯德哥尔摩公约于2004年5月17日正式生效.在公约控制的首批12种化学品中,中国目前仍在生产和使用的杀虫剂类POPs有滴滴涕、六氯苯、氯丹和灭蚁灵.在对中国杀虫剂类POPs及其替代品/技术生产和使用现状进行充分调研的基础之上,该文第一部分首先从环境相容性、经济可承受性以及技术可提供性等角度对现有四种杀虫剂类POPs产品的替代品/技术进行了分析和评估,在此基础之上筛选出适于在中国进行推广的的替代品/技术.并提出中国削减和淘汰这四种POPs产品的可能的淘汰方案,并利用Microsoft Excel软件建立模型,计算每种淘汰方案的增加费用,分析每种淘汰方案的资金有效利用率,结合中国实际情况,提出淘汰方案选择建议:滴滴涕,六氯苯和氯丹分别在2014年底前完全淘汰,而灭蚁灵在2009年底前完全淘汰,对应的滴滴涕、六氯苯、氯丹和灭蚁灵淘汰增加费用分别为:1.62,0.28,1.53和0.30亿美元.该研究为制定符合中国国情并能充分满足履约要求的国家履约战略提供了有力的技术支撑和保证,为中国制定国家实施方案(NIP)奠定了基础.五氯酚也属于一种持久性有机污染物,即将被列入斯德哥尔摩公约控制范围之内.该文第二部分采用辣根过氧化物酶催化聚合模拟废水中的五氯酚,使其形成沉淀;并探讨了影响反应的因素如反应体系酸度、酶浓度、五氯酚起始浓度、过氧化氢起始浓度以及温度等.结果表明辣根过氧化物酶催化聚合五氯酚的最佳pH为5~6;五氯酚去除率随酶浓度增加而增加,在所采用的最高酶浓度0.05u/ml,五氯酚初始浓度12.6mg/L的情况下,去除率可达70﹪左右;五氯酚起始浓度对去除率也有一定影响,起始浓度为13.0mg/L时,去除率可达73.7﹪,而当起始浓度为0.7mg/L时,去除率只有35.7﹪;过氧化氢与五氯酚反应的摩尔数之比为1:2.此外还采用化学键合法将辣根过氧化物酶固定在聚丙烯酰胺载体上,发现酶活性可保持较长时间,并可反复用于催化去除五氯酚.固定酶催化去除五氯酚最适pH值与自由酶类似,并且在pH=5.15条件下,可以在1小时内将五氯酚从13.4mg/L去除到4.9mg/L并达到平衡;将固定酶装入反应柱制成酶柱,可多次反复催化五氯酚的反应.
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