合成型陰離子表面活性劑在水土環(huán)境中的降解.pdf

1、賦存于環(huán)境中的表面活性劑對(duì)環(huán)境有正負(fù)兩種效應(yīng)：一方面由于其難降解性而構(gòu)成環(huán)境污染物，另一方面，它們又是環(huán)境中某些污染物如其它有機(jī)物、重金屬等的修復(fù)劑。即使作為修復(fù)劑，其對(duì)環(huán)境也存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)，因此需要對(duì)其在水、土環(huán)境中的殘留污染物進(jìn)行自然降解和人工強(qiáng)化降解研究。在表面活性劑中，使用量最大的類型是合成型陰離子表面活性劑(SAS)。表面活性劑在土壤中主要依靠生物降解，在水體中則主要依靠生物降解和光降解的共同作用。本文通過模擬試驗(yàn)探討了SA

2、S在水環(huán)境中的自然光降解和人工光催化降解；在全市39個(gè)區(qū)縣采集分析了旱地和水田土壤中的SAS含量，在此基礎(chǔ)上研究了SAS在土壤中的生物降解。 采用單因子試驗(yàn)，探討了十二烷基苯磺酸鈉(DBS)在水環(huán)境中光降解的影響因素，發(fā)現(xiàn)其光降解速率隨著DBS初始濃度的增高而降低，隨著光照強(qiáng)度的增大而增大；以2gL-1ZnO加少量H2O2作催化劑時(shí)的光降解速率高，pH值為9時(shí)的光降解速率較高且符合經(jīng)濟(jì)效益。水中無機(jī)陰離子的種類和濃度會(huì)在一定程度

3、上影響陰離子表面活性劑光催化降解的速率，其影響比較復(fù)雜，其中SO42-和Cl-的存在對(duì)DBS的光催化降解起抑制作用；而H2PO4-和PO43-濃度的影響在很大程度上受到其濃度影響，在較低濃度范圍時(shí)起促進(jìn)作用，而在達(dá)到某一較高濃度后，則起抑制作用。 水環(huán)境中光降解的正交試驗(yàn)結(jié)果表明，光降解各因子的重要性排序應(yīng)為DBS初始濃度＞初始pH值＞光強(qiáng)＞催化劑種類。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，陰離子表面活性劑人工光源降解時(shí)的最優(yōu)組合為DBS初始濃度為40

4、mgL·1，初始pH值為9，催化劑種類為H2O2+ZnO，光強(qiáng)為32000lux。 自然光源條件下，40mgL-1的DBS曝氣光催化降解的半衰期和殘留期分別為0.46d和2.12d，其降解效果也較好，且用自然光作為光源，明顯降低水處理費(fèi)用。 采樣分析表明，重慶地區(qū)主要農(nóng)地中旱地的SAS賦存水平為2.06～7.95mgkg-1，稻田為0.71～10.10mgkg-1，土壤的SAS含量呈左偏態(tài)分布，大部分集中分布在2.0～4

5、.0mgkg-1段，旱地和稻田分別占46.12﹪和50.0﹪。 十二烷基磺酸鈉(SDS)在土壤中降解試驗(yàn)的結(jié)果表明，不同接種條件下土壤中SDS降解反應(yīng)速率常數(shù)均為：接種土＞自然土＞滅菌土，這說明接種微生物對(duì)土壤中SDS的降解有促進(jìn)作用，不同土壤環(huán)境(如溫度、pH值、土質(zhì)類型等)對(duì)微生物的生長有不同影響，從而間接影響到土壤中陰離子表面活性劑的降解速率。鎘對(duì)土壤中SDS的降解速率有一定影響。在有鎘脅迫時(shí)，SDS的降解反應(yīng)速率常數(shù)均有

6、明顯下降，其半衰期和殘留期亦明顯大于無鎘脅迫時(shí)。這說明鎘對(duì)土壤中SDS的降解有抑制作用。 通過以上研究，得出總的結(jié)論水環(huán)境中合成型陰離子表面活性劑的處理方法應(yīng)首選在人工或自然光源下的光催化降解方法。其降解受到表面活性劑初始濃度、pH值、催化劑、光強(qiáng)、水中無機(jī)陰離子、曝氣或攪拌條件等因素的影響，主要影響因素排序?yàn)楸砻婊钚詣┏跏紳舛龋境跏紁H值＞光強(qiáng)＞催化劑種類。降解條件以初始pH值為9，H2O2+ZnO作為催化劑時(shí)效果較佳，還應(yīng)根