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高能电子辐照和γ-辐照作为先进的处理工艺,近年来在环保领域的应用逐渐引起国内外环保专家的关注。由于其穿透力强,反应性高,消毒效果好,在处理高毒害、难降解有机污染物方面有着独特的优势。
本文研究了高能电子束对2,4-二硝基苯胺、邻硝基苯胺、间氨基酚、2-硝基间苯二酚的降解效果以及化合物毒性的变化。在8kGy辐照剂量下,100mgl-1的起始浓度其降解率分别达到98%、88.7%、57%、98%。辐照降解反应符合一级动力学方程,降解速率2,4-二硝基苯胺>2-硝基间苯二酚>邻硝基苯胺>间氨基酚。大型蚤毒性实验表明辐照后溶液毒性有明显降低,说明该四种化合物在电子辐照处理后生成了低毒或无毒的终产物。本研究结果证明电子辐照可以有效降解硝基苯胺和苯酚类化工废水,且电子辐照有利于该废水后续的生化处理。本文就γ射线对饮用水消毒副产物CHCl3和CHBr3的降解机理,以及pH值和碱度对辐照降解的影响进行了研究。发现CO32-浓度水平较高时,由于OH·与CO32-迅速反应,使得有效的稳定态e二增加,提高了辐照对CHCl3和CHBr3的去除率。证明了电子辐照技术处理三卤甲烷类饮用水消毒副产物有着良好的效果。
同时本文研究了γ-辐照对饮用水消毒副产物的前驱物THMFP的降解效果以及辐照后消毒副产物THMs的生成规律,提出了THMFP的辐照降解模式。证明γ辐照可以降解THMFP,有效地控制饮用水消毒副产物的产生,辐照后的水样中三卤甲烷生成量显著减少,且随时间推移三卤甲烷增加量远低于未经辐照的。经辐照处理后的效果可以达到国家饮用水标准。本研究为电子辐照在饮用水处理领域的应用和工业化推广提供了科学依据。