有機(jī)氯農(nóng)藥廢水輻射降解研究.pdf

1、本實驗選用電離輻射技術(shù),對難處理的有機(jī)氯農(nóng)藥苯酚、六氯苯、五氯酚和五氯硝基苯廢水進(jìn)行輻射降解研究：模擬配置每個農(nóng)藥廢水溶液,利用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)機(jī)測量60Co-γ射線輻照前后廢水中相應(yīng)農(nóng)藥的濃度,研究了多個因素(輻射條件、酸堿性、添加劑等)對廢水中相應(yīng)農(nóng)藥降解的影響。研究結(jié)果表明： 1.TiO2粒子光催化主要依賴·OH自由基降解苯酚,其·OH自由基的產(chǎn)額與TiO2粒子結(jié)構(gòu)有關(guān),其降解能力是通過光催化產(chǎn)生·OH自由基實現(xiàn)的。60

2、Co產(chǎn)生的γ射線和TiO2光催化均能夠有效的降解苯酚。在10 kGy輻射吸收劑量下,苯酚降解率達(dá)96％,輻射降解苯酚水溶液中,·OH自由基起主要作用,e-aq次之,輻照產(chǎn)生的·OH、水合電子、氫自由基等與苯酚發(fā)生開環(huán)的氧化反應(yīng),降解產(chǎn)物最終礦化為二氧化碳、水和氣體；中性溶液中自由基活性強(qiáng),有利于苯酚的降解。 2.60Co產(chǎn)生的γ射線能夠有效的降解六氯苯。在10 kGy輻照吸收劑量下,六氯苯(HCB)降解率達(dá)90％, 在17 k

3、Gy輻照吸收劑量下,六氯苯降解率達(dá)95％；輻照降解HCB水溶液中,·OH自由基起主要作用,·OH與六氯苯發(fā)生開環(huán)和脫氯的氧化反應(yīng),降解產(chǎn)物最終礦化為小分子物質(zhì)、二氧化碳和氣體,溶液的酸、堿性對HCB水溶液輻照降解有重要影響,堿性溶液中自由基活性強(qiáng),有利于HCB的降解；加入的Na2CO3、NaNO3、H2O2和TiO2能影響參與降解反應(yīng)的自由基:Na2CO3和TiO2能提高六氯苯的降解效率,NaNO3和H2O2的加入降低了六氯苯的降解效率

4、；添加TiO2粒子,可得到協(xié)同作用的降解優(yōu)于單一的降解結(jié)論。 3.60Co產(chǎn)生的γ射線能夠有效的降解典型的有機(jī)氯農(nóng)藥五氯酚。在10 kGy輻照吸收劑量下,PCP降解率達(dá)90％,在17 kGy輻照吸收劑量下,PCP降解率達(dá)96％；在輻照降解PCP水溶液中,·OH自由基起主要作用,輻照產(chǎn)生的·OH自由基與五氯酚發(fā)生開環(huán)和脫氯反應(yīng),輻射降解產(chǎn)物最終礦化為二氧化碳和氣體逸出；溶液的酸、堿性對PCP水溶液有重要影響作用,在酸性溶液中自由

5、基活性強(qiáng),有利于PCP的降解；溶液中加入Na2CO3、NaNO3、H2O2和TiO2能影響參與降解反應(yīng)的自由基:Na2CO3、H2O2和TiO2能提高PCP的降解效率,NaNO3的加入降低了PCP的降解效率；添加TiO2粒子,PCP水溶液降解率提高,可得到協(xié)同作用的降解優(yōu)于單一的降解結(jié)論。 4.60Co產(chǎn)生的丫射線能夠有效的降解典型的有機(jī)氯農(nóng)藥五氯硝基苯。在8.5 kGy輻照吸收劑量下,PCNB降解率達(dá)95％,在17 kGy輻

6、照吸收劑量下,PCNB降解率達(dá)96％；輻照降解PCNB水溶液中,e-aq電子起主要作用,輻照產(chǎn)生的水合電子與PCNB發(fā)生開環(huán)和脫氯反應(yīng),輻射導(dǎo)致了脫氯或脫硝的結(jié)果,降解產(chǎn)物最終礦化為二氧化碳和氣體；溶液的酸、堿性對PCNB水溶液有重要影響作用,在堿性條件下自由基活性強(qiáng),有利于PCNB的降解；在PCNB水溶液中加入Na2CO3、NaNO3、H2O2和TiO2能影響參與降解反應(yīng)的自由基:Na2CO3和TiO2能提高PCNB的降解效率,NaN

7、O3和H2O2的加入降低了PCNB的降解效率。它們作用的原因均為促進(jìn)或抑制了e-aq、·OH和·H自由基的數(shù)量或活性；添加TiO2粒子,可得到協(xié)同作用的降解優(yōu)于單一的降解結(jié)論。 5.本研究還同時配制了含五氯硝基苯、氯氰菊酯、氰戊菊酯各5mg/L的混合溶液,進(jìn)行60Co-γ輻照降解,結(jié)果表明在多種農(nóng)藥同時存在的情況下,輻射降解方法對每種農(nóng)藥的降解都有明顯效果,可以同時達(dá)到多種農(nóng)藥污染同時消除的目的。 6.結(jié)論：60Co-γ輻照對