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高级氧化技术去除水环境中多环芳烃的研究进展

         
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摘要

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)由具有亲脂性质及较高解吸活化能的两个或多个苯环组成。它们主要有两种组合方式:一种是非稠环型,即苯环与苯环之间各由一个碳原子相连,如联苯、联三苯等;另一种是稠环型,即两个碳原子为两个苯环所共有,如萘、蒽等。由于其稳定的化学结构和较低的生物利用度,它们是环境中的持久性化合物。PAHs可由自然活动(例如陆地植被合成、微生物合成和火山活动)释放到环境中,但是,与自然火灾和人为来源产生的PAHs相比,这些自然活动释放的PAHs极少。其中人为活动(例如军事行动,车辆排放,农业生产,住宅废物燃烧,化石燃料的燃烧,石油行业的泄漏,炭黑、煤焦油沥青和沥青的制造,供热和发电以及发动机内燃物的排放)向环境中释放了更大量的PAHs。由于PAHs的毒性、致突变性和致癌性,科学家致力于通过研究修复机制来开发适当的工艺,以减轻PAHs对环境和人类健康的可能风险。物理、化学、热、生物和植物修复过程(包括焚化、热解吸、射频加热、氧化、离子交换、光解、吸附、电解、化学沉淀、自然衰减、生物刺激、生物强化、根际过滤、植物萃取、植物固定化和植物降解技术)是多环芳烃污染土壤、沉积物和水的主要处理方法,概括来说即为物理法、生物法和化学法。综合大量参考文献可知,实际操作中的PAHs去除工艺多以生物法或物理法为主。然而,这些方法均有一定程度的缺点,例如高投资和维护成本、复杂的操作程序。另外,有些处理方法在实施过程中会释放次级副产物,其中一些甚至是致癌和致突变的化合物,这将会进一步对公共卫生产生不利影响。化学法现在虽然多停留在实验室研究阶段,但与其它工艺相比有独特的优势,比如可应用范围广、对污染物无选择性、污染物可完全矿化等,是一种高效处理PAHs的有前途的技术。本文总结了近几年来有关通过化学法中的高级氧化技术去除PAHs的文献,详细介绍了各种氧化技术的最新研究进展及反应机理。

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