PAEs污染水體的途徑主要有兩種:直接途徑,廢水含有此類化合物就直接排放到水環(huán)境中,塑料制品等固廢物的堆放而緩慢釋放以及由雨水淋洗而進(jìn)入到水環(huán)境中;間接途徑,氣體含有此類物質(zhì)排放至大氣,之后由于沉降、雨水淋洗等作用而降落到水環(huán)境中。曾有研究人員對某水廠水源水和水中PAEs含量進(jìn)行了檢測,結(jié)果顯示水源水中PAEs平均含量為19.74微克/升,出水為18.35微克/升。采用XAD-2樹脂富集某段水源水中的有機(jī)物進(jìn)行檢測,用GC-MS進(jìn)行定性分析,共檢出有機(jī)物13中,其中鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)。對該段水源水的水廠出水為檢測對像,均檢測出PAEs類物質(zhì)。
PEAs的常見去除方法
1.自然水解
PEAs作為脂類的一種,可以在自然狀態(tài)下發(fā)生水解,但是由于其性質(zhì)穩(wěn)定,如果不依靠外部條件水解需要很長時間,其在酸性或堿性條件下可以水解生成酸和醇。PAEs進(jìn)行兩步水解反應(yīng),第一步是產(chǎn)生一個單脂和醇,第二步是單脂進(jìn)一步水解生成一個鄰苯二甲酸和醇。
2.物理處理法
PEAs處理最典型的物理方法是吸附法,這種方法是將吸附劑與含有PAEs類物質(zhì)的水體相互混合,通過震動等方式使其與吸附劑充分接觸,達(dá)到去除目的,或者讓含有這類物質(zhì)的水體通過由吸附劑顆粒組成的慮床或濾柱,使水體中的PEAs物質(zhì)被吸附到顆粒物上,或者將吸附劑固定在某些載體置于水體中,吸附過后再將其去除而達(dá)到去除水體中PAEs物質(zhì)的目的。
活性炭由于具有較大的比表面積,每g總表面積可達(dá)500—1000平方米,因而被廣泛用作吸附劑,在處理廢水的過程中,具有吸附容量大、速度快、效率高的特點,能夠通過物理、化學(xué)和物化等多種吸附方式將廢水中的污染物有效去除。利用砂濾也可以將水中PAEs類物質(zhì)濃度降低20%左右,隨著吸附樹脂合成技術(shù)的發(fā)展,具有多功能基團(tuán)和優(yōu)良孔結(jié)構(gòu)的新型大孔樹脂使吸附分離技術(shù)在水污染治理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
雖然吸附法能夠去除污染水中的PAEs,但由于活性炭等吸附材料價格昂貴、并且吸附材料不易再回收利用,使用成本高,并沒有將PAEs轉(zhuǎn)化為無毒無害的產(chǎn)物,對環(huán)境依然有潛在危險,或造成二次污染,且不易再回收利用,極大限制了其應(yīng)用。
3.生物降解
從上個世紀(jì)60年代,研究者開始研究PAEs的生物降解,從微生物棲息地分離出各種菌種,將其應(yīng)用于PAEs降解,取得了較好的效果。微生物對水體中PAEs
的降解分為兩種途徑:一種是該類微生物直接以水體中的有機(jī)污染物PAEs為獲取能量生長的來源,通過分解代謝該類有機(jī)物獲取生長的能量;另一類是供代謝作用,微生物生長需要的碳源等生長基質(zhì)充足的條件下,微生物活動贈橋,對有機(jī)污染物有降解作用,屬于氧化還原反應(yīng)。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為PAEs生物降解反應(yīng)首先是在脫脂化酶的作用下水解成領(lǐng)苯二甲酸單脂,然后再生成鄰苯二甲酸和相應(yīng)的醇。在好氧條件下,鄰苯二甲酸在加氧酶的作用下生成3,4-二羥基鄰苯二甲酸或4,5-二羥基鄰苯二甲酸,再形成原兒茶酸等雙酚化合物,化合物在酶的作用下開環(huán),生成有機(jī)酸,再形成丙酮、琥珀酸等進(jìn)入三羧酸循環(huán),最后降解為二氧化碳和水。
當(dāng)前,我國對于PAEs生物降解的研究仍然處于初始階段,一般集中于降解PAEs生物體鑒定、降解代謝產(chǎn)物鑒定以及代謝途徑的分類和生物降解動力學(xué)研究。
4.高級氧化法
高級氧化技術(shù)(AOPs,即Advanced oxidation processes)又稱為深度氧化技術(shù),以產(chǎn)生-OH自由基為標(biāo)志,其作用機(jī)理是通過不同途徑產(chǎn)生羥基自由基-OH自由基為主要氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加-OH的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),或者通過生成有機(jī)過氧化自由基后,進(jìn)一步發(fā)生分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物二氧化碳和水,從而達(dá)到氧化分解有機(jī)物的目的。
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