納米四氧化三鐵對(duì)2，4-D和阿特拉津降解研究.pdf

1、2.4-D和阿特拉津是廣泛使用的有機(jī)氯類除草劑，其在環(huán)境中殘留期長(zhǎng)、難以降解，傳統(tǒng)的處理技術(shù)存在降解不完全、效率低等缺點(diǎn)。納米技術(shù)的發(fā)展給污染物的處理帶來(lái)了一種新的頗具潛力的方法，納米材料具有比表面積大、高化學(xué)反應(yīng)活性等特點(diǎn)。本文采用納米四氧化三鐵(Fe3O4)降解2，4-D和阿特拉津，將分子結(jié)構(gòu)中吸電子基團(tuán)—氯原子通過(guò)還原的方式脫去，雖然不能徹底達(dá)到礦化2，4-D和阿特拉津的目的，但脫氯增加了2，4-D和阿特拉津的可生化性。主要的研究

2、內(nèi)容和結(jié)果如下；
　　 1采用Fe3O4降解水溶液中2，4-D和阿特拉津，結(jié)果表明：Fe3O4對(duì)水溶液中2，4-D和阿特拉津有明顯的降解作用，且納米Fe3O4的降解效果優(yōu)于微米Fe3O4。農(nóng)藥初始濃度為10 mg/L、溶液pH3.0、納米Fe3O4投加量300 mg/L，反應(yīng)48 h內(nèi)2，4-D和阿特拉津的濃度分別降為5.2 mg/L、6.2 mg/L；氯離子濃度分別升高到85μmol/L、34μmol/L，2，4-D和阿特拉津

3、的降解是一個(gè)脫氯的過(guò)程。溶液中2，4-D和阿特拉津的降解符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。利用LC-MS和化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型確定了2,4-D降解的主要產(chǎn)物是苯酚，其它中間產(chǎn)物是2，4-DCP、4-CP、2-CP。
　　 2考察了不同因素對(duì)2，4-D和阿特拉津降解的影響。2，4-D和阿特拉津初始濃度在0～10 mg/L、納米Fe3O4投加量0～300 mg/L范圍內(nèi)，2，4-D和阿特拉津的降解率隨初始濃度和納米Fe3O4投加量的增加而增大；添加H

4、2O2構(gòu)成類Feton試劑和升高溫度可以提高降解率；陰離子對(duì)2，4-D和阿特拉津的降解存在抑制作用。溶液pH對(duì)2，4-D和阿特拉津的降解有顯著影響，pH為3.0～3.5時(shí)，納米Fe3O4對(duì)2.4-D和阿特拉津的降解效果最好。同時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中溶液pH逐漸升高，至反應(yīng)結(jié)束，2，4-D和阿特拉津降解體系中pH分別升高至4.9和3.9。納米Fe3O4對(duì)2，4-D和阿特拉津的降解是一個(gè)耗氫過(guò)程，酸性條件有利于降解反應(yīng)的進(jìn)行。
　　 3采用

5、納米Fe3O4降解土壤中的2，4-D和阿特拉津。納米Fe3O4對(duì)不同性質(zhì)土壤中的2，4-D和阿特拉津都有顯著的降解效果。納米Fe3O4投加量為1％、2，4-D和阿特拉津初始濃度為100 mg/kg，反應(yīng)7d后，2，4-D在紅壤、黃褐土、砂姜黑土中的殘留率分別為18％、33％、42％，一級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合出2，4-D在3種土壤上的降解半衰期分別為2.8 d、5.2 d、7.1 d。阿特拉津降解實(shí)驗(yàn)中能得到類似的結(jié)果。
　　 4從生物效應(yīng)

6、的角度考察了納米Fe3O4對(duì)土壤微生物和酶活性的影響。納米Fe3O4對(duì)細(xì)菌和放線菌具有激活效應(yīng)，且隨著納米Fe3O4投加量的增加，激活效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，納米Fe3O4投加量為8％時(shí)激活效應(yīng)最顯著，對(duì)細(xì)菌和放線菌的激活率分別為50％和20％；納米Fe3O4對(duì)真菌存在抑制作用，投加量為8％，抑制率為48％。納米Fe3O4對(duì)淀粉酶、脲酶、中性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶具有激活效應(yīng)，納米Fe3O4投加量為2％時(shí)，對(duì)淀粉酶的激活效應(yīng)最強(qiáng)，淀粉酶活性從0.07