本書是團隊長期以來在四溴雙酚A(TBBPA)降解機理、毒性風險等方面的研究成果。本書梳理了TBBPA的性質、環(huán)境介質和生物體中含量、生物毒性,以及降解研究現(xiàn)狀、問題等;分別系統(tǒng)性地開展臭氧氧化技術和高鐵酸鹽氧化工藝對TBBPA的降解效能、降解機理和生物毒性控制效果的研究,歸納總結了臭氧氧化技術和高鐵酸鹽氧化工藝去除污染物的現(xiàn)狀和技術瓶頸;通過對比兩種單獨氧化工藝的優(yōu)缺點,率先提出了高鐵酸鹽-臭氧聯(lián)用工藝,總結了聯(lián)用工藝的優(yōu)勢,并對聯(lián)用工藝進行反應條件優(yōu)化、副產物控制效果研究及機理分析。
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目錄
第1章 四溴雙酚A簡介 1
1.1 四溴雙酚A的性質 1
1.2 四溴雙酚A在環(huán)境介質中的含量 2
1.2.1 TBBPA在水體中的含量 2
1.2.2 TBBPA在土壤及底泥中的含量 3
1.2.3 TBBPA在大氣中的含量 3
1.3 四溴雙酚A在水生生物及人體中的含量 3
1.3.1 TBBPA在水生生物中的含量 4
1.3.2 TBBPA在人體中的含量 4
1.4 四溴雙酚A的生物毒性 4
1.4.1 生物毒性評價方法 5
1.4.2 TBBPA的生物毒性效應 5
第2章 四溴雙酚A降解研究現(xiàn)狀 8
2.1 四溴雙酚A的降解技術研究 8
2.1.1 生物降解技術 8
2.1.2 物理降解技術 9
2.1.3 光降解技術 10
2.1.4 臭氧氧化技術 11
2.2 四溴雙酚A的降解機理研究 12
2.2.1 四溴雙酚A降解過程中的中間產物分析 12
2.2.2 四溴雙酚A的主要降解途徑 13
2.2.3 量子化學計算對降解機理的輔助研究 14
2.3 降解過程中生物毒性的控制研究 16
2.3.1 降解過程中生物毒性的產生 16
2.3.2 降解過程中生物毒性的控制 17
第3章 臭氧氧化技術降解四溴雙酚A的效能與機理 19
3.1 試驗材料及方法 19
3.1.1 試驗溶液制備 19
3.1.2 試驗方法 20
3.1.3 檢測方法 21
3.1.4 生物毒性分析 22
3.1.5 量子化學計算 24
3.2 臭氧氧化技術降解TBBPA的影響因素研究 26
3.2.1 臭氧濃度對降解TBBPA的影響 26
3.2.2 溶液初始pH對臭氧降解TBBPA的影響 27
3.2.3 溫度對臭氧降解TBBPA的影響 29
3.2.4 TBBPA初始濃度對臭氧降解TBBPA的影響 31
3.2.5 水中共存物質對臭氧降解TBBPA的影響 32
3.3 臭氧降解TBBPA過程中的無機中間產物研究 36
3.3.1 臭氧降解TBBPA過程中的脫溴水平 37
3.3.2 臭氧降解TBBPA過程中的溴酸鹽生成水平 40
3.4 臭氧降解TBBPA的反應機理分析 43
3.4.1 臭氧降解TBBPA的有機中間產物和礦化度分析 43
3.4.2 臭氧降解TBBPA的反應途徑和DFT計算分析 47
3.5 臭氧降解TBBPA過程中的毒性控制 53
3.5.1 急性毒性 54
3.5.2 慢性毒性 56
3.5.3 有毒中間產物 57
3.6 本章小結 58
第4章 高鐵酸鹽氧化工藝降解四溴雙酚A的效能與機理 60
4.1 高鐵酸鹽特性及污染物去除研究現(xiàn)狀 61
4.1.1 高鐵酸鹽的物化特性 61
4.1.2 高鐵酸鹽氧化工藝除污和應用現(xiàn)狀 61
4.1.3 高鐵酸鹽氧化工藝存在問題及解決方法 63
4.2 試驗材料及方法 64
4.2.1 高鐵酸鉀溶液制備 64
4.2.2 高鐵酸鉀濃度的檢測 65
4.3 高鐵酸鉀與TBBPA的反應動力學研究 65
4.4 高鐵酸鹽氧化工藝降解TBBPA的影響因素研究 70
4.4.1 高鐵酸鹽濃度對降解TBBPA的影響 70
4.4.2 溫度對高鐵酸鹽降解TBBPA的影響 72
4.4.3 TBBPA初始濃度對高鐵酸鹽降解TBBPA的影響 75
4.4.4 水中共存物質對高鐵酸鹽降解TBBPA的影響 76
4.5 高鐵酸鹽降解TBBPA過程中的脫溴水平研究 79
4.6 高鐵酸鹽降解TBBPA的反應機理分析 82
4.6.1 高鐵酸鹽降解TBBPA的有機中間產物和礦化度分析 82
4.6.2 高鐵酸鹽降解TBBPA的反應途徑和DFT計算分析 86
4.7 高鐵酸鹽降解TBBPA過程中的毒性控制 89
4.7.1 急性毒性 89
4.7.2 慢性毒性 92
4.7.3 有毒中間產物 93
4.8 臭氧和高鐵酸鹽單獨氧化工藝的對比研究 97
4.8.1 TBBPA降解效能的對比 97
4.8.2 脫溴水平及溴酸鹽生成風險的對比 98
4.8.3 生物毒性的對比 100
4.8.4 單獨氧化工藝的優(yōu)缺點 101
4.9 本章小結 102
第5章 高鐵酸鹽-臭氧聯(lián)用工藝降解四溴雙酚A的效能與機理 104
5.1 高鐵酸鹽-臭氧聯(lián)用工藝的優(yōu)勢研究 104
5.1.1 聯(lián)用工藝對TBBPA的協(xié)同高效降解 105
5.1.2 聯(lián)用工藝對TBBPA的高脫溴水平 106
5.1.3 聯(lián)用工藝對遺傳毒物溴酸鹽的高效控制 107
5.1.4 聯(lián)用工藝對生物毒性的有效控制 108
5.2 高鐵酸鹽-臭氧聯(lián)用工藝的條件優(yōu)化及優(yōu)化效果 109
5.2.1 氧化劑投加順序的優(yōu)化 109
5.2.2 氧化劑投加濃度的優(yōu)化 111
5.2.3 pH的優(yōu)化 113
5.2.4 聯(lián)用工藝優(yōu)化后對生物毒性的控制效果 114
5.2.5 聯(lián)用工藝優(yōu)化后對TBBPA的礦化度 115
5.3 高鐵酸鹽-臭氧聯(lián)用工藝對溴酸鹽的控制效果研究 116
5.3.1 聯(lián)用工藝對溴酸鹽的控制及干擾排除 117
5.3.2 水質條件對聯(lián)用工藝控制溴酸鹽的影響 119
5.3.3 與其他控制方法的對比 125
5.4 高鐵酸鹽-臭氧聯(lián)用工藝的機理分析 132
5.4.1 聯(lián)用工藝協(xié)同除污效能的機理分析 132
5.4.2 聯(lián)用工藝控制溴酸鹽的機理分析 136
5.5 本章小結 139
參考文獻 141