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吲哚美辛在水溶液中的光化学降解研究

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目录

摘要

第一章 前言

1.1 PPCPs在自然环境中的现状和处理

1.1.1 PPCPs在环境中的现状

1.1.2 药物及个人化妆品(PPCPs)在环境中的处理技术

1.2 吲哚美辛简介

1.2.1 吲哚美辛的理化性质

1.2.2 吲哚美辛的作用与用途

1.2.3 吲哚美辛的环境行为

1.3 吲哚美辛对人类以及自然环境的危害

1.3.1 吲哚美辛对人类的影响

1.3.2 吲哚美辛对生态环境的影响

1.4 吲哚美辛的研究现状

1.4.1 吲哚美辛的测定方法

1.4.2 吲哚美辛的降解方法

1.5 水体中有机污染物光化学降解的研究方法

1.5.1 光化学基本原理

1.5.2 光源与光化学反应器的选择

1.5.3 有机污染物在水体中的光化学反应途径

1.5.4 影响水环境中有机污染物光化学降解的因素

1.6 研究的目的和意义

第二章 不同形态氮对水中吲哚美辛光化学环境行为的影响

2.1 实验材料和方法

2.1.1 试剂

2.1.2 仪器

2.1.3 实验方法

2.1.4 测定方法

2.1.5 标准曲线的绘制

2.2 实验结果与分析

2.2.1 精密度实验

2.2.2 重现性实验

2.2.3 吲哚美辛的光解反应

2.2.4 初始浓度对吲哚美辛光降解的影响

2.2.5 钠离子及硫酸根对吲哚美辛光降解的影响

2.2.6 硝酸根对吲哚美辛光降解的影响

2.2.7 亚硝酸根对吲哚美辛光降解的影响

2.2.8 铵根对吲哚美辛光降解的影响

2.2.9 不同pE值对吲哚美辛光降解的影响

2.3 小结

第三章 水中共存物质对吲哚美辛光化学环境行为的影响

3.1 实验材料和方法

3.1.1 实验试剂

3.1.2 实验仪器

3.1.3 实验方法

3.1.4 测定方法

3.2 实验结果与分析

3.2.1 pH值对吲哚美辛光降解的影响

3.2.2 铜离子对吲哚美辛光降解的影响

3.2.3 铁离子对吲哚美辛光降解的影响

3.2.4 锌离子对吲哚美辛光降解的影响

3.2.5 氯离子对吲哚美辛光降解的影响

3.2.6 腐植酸对吲哚美辛光降解的影响

3.2.7 阴离子表面活性剂对吲哚美辛光降解的影响

3.3 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

声明

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摘要

由于药品及个人护理用品(PPCPs)在传统的污水处理工艺中不能得到有效降解,使其在自然水体环境中的含量呈现累积性增长。研究表明,PPCPs以及其降解产物在自然水体环境中造成的污染已经越来越受到重视。所以,此类污染物在自然水体环境中环境行为的研究颇具意义。对环境水体中含量较低且生化处理不能有效去除的有机污染物来说,光解是一种有效的物理化学降解途径。吲哚美辛就属于PPCPs类污染物。本文主要研究吲哚美辛在模拟自然光照射下的光解反应,以及水中不同的共存物质对吲哚美辛可见光降解的影响。
  首先研究了吲哚美辛在光、暗条件下的降解情况。研究表明,在暗反应情况下,吲哚美辛基本没有降解。在模拟自然光(500W氙灯)照射下,吲哚美辛发生的光降解反应符合一级动力学方程。
  通过加入硫酸根离子、不同形态的氮(硝态氮、亚硝态氮、氨氮)研究对吲哚美辛光解的影响,以及不同形态氮所组成的氧化还原体系(pE值)对吲哚美辛光降解的影响。研究表明,硫酸根离子对吲哚美辛的光解基本不影响;硝态氮能够促进吲哚美辛的光解;亚硝态氮抑制吲哚美辛的光解;氨氮对吲哚美辛的光解基本不影响。在研究不同pE值对吲哚美辛光降解时,当pE小于5.82且逐渐减小时,体系中铵根离子比例越来越大,主要表现为铵根离子的影响;当pE为5.82~7.15时,体系中亚硝酸根离子占优,主要表现为亚硝酸根离子的抑制作用;当pE大于7.15时,体系中硝酸根离子占优,主要表现为硝酸根离子的促进作用。
  同时考察了自然水环境中其他共存物质对吲哚美辛光降解的影响,结果表明pH值在5~7之间时,光降解速率随pH的增大几乎不变,但当pH值增大到8时,吲哚美辛的光解速率因其发生水解出现明显的增大;Zn2+和Cl-能够对吲哚美辛的光降解都产生抑制作用,随着加入离子浓度的增加,其抑制作用逐渐变大;Cu2+能够非常明显的抑制吲哚美辛光降解的进行,抑制率随浓度的增加而增大;Fe3+在低浓度的时候能够对吲哚美辛的光降解起到明显的促进作用,促进率随浓度的增大而增加;腐殖酸的能抑制吲哚美辛的光解;阴离子表面活性剂对吲哚美辛能光解不产生任何影响。

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