高鐵酸鉀去除新興有機污染物吲哚美辛的研究.pdf

1、近年來，藥品和個人護理品（PPCPs）這類新興有機微污染物受到了人們的特別關注。吲哚美辛（Indometacin，IDM）是PPCPs中一種非甾體消炎藥類，廣泛應用于解熱鎮(zhèn)痛和治療風濕性疾病。研究表明，IDM是一種難生物降解的有機微污染物，當前傳統污水處理廠處理工藝對其去除效果較差，在地表水、地下水甚至飲用水中均檢測到了IDM的存在。高鐵酸鉀（Fe(VI)）作為一種新型、綠色、多功能的水處理劑，在PPCPs的去除方面表現出較大的潛能。本

2、文以非甾體消炎藥吲哚美辛為目標污染物，選取高鐵酸鉀為氧化劑，系統研究了高鐵酸鉀與吲哚美辛的反應動力學，探討了降解產物、反應機理、毒性變化及實際水體條件下目標污染物的去除效果，為更加全面評估高鐵酸鉀去除PPCPs類污染物提供參考，為后續(xù)高鐵酸鉀的實際應用提供理論和技術支持。
　　本文首先研究了高鐵酸鉀氧化降解吲哚美辛的效果及兩者的反應動力學，實驗表明高鐵酸鉀能夠有效去除水體中的吲哚美辛，兩者的反應符合二級反應動力學模型；在高鐵酸鉀濃

3、度為0.2mmol·L-1時，IDM初始濃度由0.010mmol·L-1增加到0.030mmol·L-1，準一級動力學常數由0.1151min-1降低到0.0664min-1，相應的半衰期由6.02min增加到10.43min，說明IDM濃度的升高使反應受到抑制；不同pH值下反應也符合二級反應動力學，pH對反應的影響較大，隨著pH值由7.0增加到10.0，二級反應速率常數kapp從9.35mol-1·L·s-1下降到6.52mol-1·

4、L·s-1，這種依賴關系可以很好地用兩者的酸堿解離平衡來分析；不同溫度下反應亦符合二級反應動力學，隨溫度的升高，反應速率明顯加快，反應速率常數逐漸變大，反應活化能、焓變和熵變值分別為15.79kJ·mol-1、13.27kJ·mol-1、-183.76J·mol-1·K-1。
　　采用LC-MS/MS分析檢測到了P1-P5這5種氧化產物，推測吲哚美辛在反應中可能主要經歷了酰胺鍵的水解，羥基加成和親電氧化這三種反應途徑；TOC測定實

5、驗表明IDM的轉化和礦化不同步，當IDM基本被轉化時，礦化率僅為31.8％，表明大多數IDM轉化為中間產物；反應后溶液毒性下降，對發(fā)光菌的抑制率由初始的65.3%下降到12.9%，推測毒性的降低可能歸因于IDM的轉化以及更低毒性的中間產物的生成。ECOSAR生態(tài)毒性預測模型計算進一步表明，P1-P5這5種降解產物對魚、大型溞、綠藻的急性毒性和慢性毒性均低于母體化合物對這三種物種的毒性。
　　實際水體條件下高鐵酸鉀對吲哚美辛的去除效