论文部分内容阅读
多溴联苯醚是一种应用范围较广的添加型溴代阻燃剂,由于其阻燃性能优良和价格低廉,在大多行业如电子电器、建筑、家居装饰材料都有应用。该材料的应用给人类的生活带来了便利,但是同时也给环境带来了比较严重的负担。多溴联苯醚在各种环境介质中都可以检出,尤其在土壤和沉积物中,PBDEs的含量较高。随着社会经济的发展,环境中的PBDEs的含量不断增长,同时人们也逐步认识到该溴代阻燃剂对人类健康和自然环境都会造成相当严重的危害。例如,PBDEs有生物毒性,会干扰人体甲状腺激素,具有肝脏和神经系统毒性。但是由于PBDEs化学结构稳定,存在于环境中的该类物质比较难降解,为了使环境中的PBDEs含量降低甚至消除,相关的修复去除技术已成为必要的研究内容。本文重点研究利用纳米零价铁修复体系去除污染土壤中的PBDEs,探讨了该体系对BDE-209的去除效果,为实际应用提供一定的科学依据。零价铁具有活泼的化学性质,它的电负性很大,由于其电极电位E0(Fe2+/Fe0)=-0.44 V,其还原能力较强,并且纳米零价铁的比表面积较大,与污染物的接触位点较多。因此基于纳米零价铁的催化还原,本研究采用纳米零价铁修复体系去除污染土壤中的PBDEs o以十溴联苯醚（BDE-209）作为目标污染物,研究了该体系对处理BDE-209污染土壤的效果。本实验进行了反应时间对BDE-209降解效果的影响及其动力学研究。反应时间实验表明,而随着时间的延长,去除率先急剧增加后归于平缓,反应的进行到最后,多溴联苯醚苯环上的溴原子数目逐渐减少,溴原子数量越少,剩下的溴原子也变得越来越难还原,反应到最后低溴的联苯基本上不与纳米零价铁反应或者反应相当缓慢,后期去除率基本不变或变化很小。动力学实验研究表明,该体系遵循准二级反应动力学,且其相关系数要比准一级动力学高。准二级反应动力学方程为Y=0.0015X-0.0009。相关系数为0.9922,反应常数为0.0015。探讨了该体系的降解机制,可能有两种情况：一是纳米零价铁及反应中产生的Fe2+和H2还原苯环上的溴原子,将其取代为氢原子,达到还原脱溴的作用；二是纳米零价铁的直接吸附作用。其中主要为纳米零价铁的降解作用。通过以上实验,初步研究了纳米零价铁体系对BDE-209污染土壤的修复,提供了一定的技术理论,为PBDEs的降解探索出一种新的修复方法。