環(huán)境水體中ppcps臭氧降解研究進(jìn)展的綜述

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1、.環(huán)境水體中PPCPs臭氧降解研究進(jìn)展的綜述摘要:藥物和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)是最近十年引起關(guān)注的一類新型有機(jī)微量污染物,其對人類健康和生態(tài)環(huán)境安全的影響受到了越來越多的關(guān)注[1]。傳統(tǒng)的給水處理和污水處理工藝都不能有效去除水中的PPCPs,因此有必要采用臭氧氧化、高級氧化等工藝進(jìn)行深度處理。臭氧是選擇性氧化劑,其與PPCPs的反應(yīng)受PPCPs的基團(tuán)電子特性和溶液pH的影響;非均相催化臭氧氧化技術(shù)是高級氧化的一種新形式,它將臭氧的強(qiáng)氧化能力和催化劑的吸附性、氧化性結(jié)合起來,作為環(huán)境水體的深度處理技術(shù)能很好的去除目前環(huán)境水體中存在的藥物和個(gè)人護(hù)理用品(P

2、PCPs)。關(guān)鍵詞PPCPs臭氧降解臭氧氧化前言:藥物和個(gè)人護(hù)理品(PPCPs)通過各種途徑進(jìn)入地表水、地下水、甚至飲用水,目前PPCPs對環(huán)境的危害已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的污水處理方法不能有效地去除PPCPs,雖然其他處理技術(shù),如活性炭吸附、臭氧氧化和膜過濾等能夠提高這些物質(zhì)的處理效率,但是這些技術(shù)因需要更多的資金投入以及設(shè)計(jì)和運(yùn)行的復(fù)雜性而未能普及。因此,尋求一種處理成本低、操作簡便、PPCPs去除效果好的處理方法具有重要意義。本文選用土壤無機(jī)礦物一蒙脫石KSF,高嶺石和二氧化錳作為吸附劑和氧近年來,藥物和個(gè)人護(hù)理品(PPCPs)在水環(huán)境中存在的報(bào)道越

3、來越多,PPCPs在環(huán)境中的污染正引起環(huán)境工作者的關(guān)注。由于傳統(tǒng)污水處理工藝對PPCPs的去除能力有限,如何提高PPCPs去除效率成為科學(xué)家研究的一個(gè)重要方向。臭氧在飲用水消毒和氧化處理中是廣泛使用的氧化劑,常用來消毒、脫色、除味、去除污染物,由于其氧化能力強(qiáng),對PPCPs的去除受到關(guān)注。本文總結(jié)了環(huán)境中常見的幾類PPCPs,并分析了它們在環(huán)境水體中的存在和遷移轉(zhuǎn)化情況。并對環(huán)境水體處理中PPCPs的臭氧氧化處理工藝做了綜述,介紹了臭氧氧化對一些常見PPCPs的處理情況,以及各種工藝的機(jī)理、影響因素和應(yīng)用。1環(huán)境中的PPCPs及其來源PPCPs是藥物和個(gè)人

4、護(hù)理品的英文(pharmaceuticalsandpersonalcareproducts)縮寫,是幾千種化學(xué)物質(zhì)的總稱,包括例如各種處方藥和非處方藥(如抗痙攣類藥、抗生素、止痛藥、類固醇、降壓藥、消炎藥、避孕藥、鎮(zhèn)定劑等)、化妝品、染發(fā)劑、洗發(fā)水、香皂、遮光劑等。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及生活質(zhì)量的不斷提高,這類化合物的產(chǎn)量和用量日趨巨大,種類日趨繁多,結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜。對于藥物,被使用后只有一小部分被吸收降解,最后的代謝產(chǎn)物以及約30%.90%的未降解的藥物均被排出體外,進(jìn)入到環(huán)境中。個(gè)人護(hù)理用品會在洗漱、游泳時(shí)直接進(jìn)入水環(huán)境中;同時(shí)在藥物生產(chǎn)過程,以及處理過期與未

5、使用藥物的過程中也會導(dǎo)致PPCPs進(jìn)入環(huán)境中o雖然PPCPs的半衰期不是很長,但是由于個(gè)人和畜牧業(yè)大量而頻繁地使用,導(dǎo)致PPCPs在環(huán)境中的含量呈現(xiàn)出上升趨勢。目前,城市污水處理廠是PPCPs的最主要匯集處,大量的研究表明污水處理廠不能有效地去除大多數(shù)的PPCPs,它們經(jīng)過污水處理廠排水后又進(jìn)入到水環(huán)境中,且隨著分析方法的改進(jìn)和儀器分析水平的提高,各種PPCPs類化合物在不同國家和地區(qū)的水體中逐漸被檢出。PPCPs在地表水體中的濃度范圍多數(shù)在10.100ng/L,污染嚴(yán)重的水體可以達(dá)到miu/L數(shù)據(jù)量裂61。地下水中PPCPs含量從幾十納克每升到幾微克每升

6、不等,甚至個(gè)別地方的飲用水中也檢測到ng/L水平的藥物剩余物。我國是PPCPs生產(chǎn)和使用的大國,如我國的抗生素用量巨大,70...%的處方藥都是抗生素,此外我國也是麝香的生產(chǎn)大國。這些PPCPs經(jīng)利用后,主要隨污水管道進(jìn)入城市污水處理廠,在我國某些城市的污水處理廠的出水中檢測到一定含量的抗生素,多環(huán)麝香等,其含量在miu/L水平以上。一些研究表明,在黃河、珠江流域以及我國內(nèi)陸一些城市河流中,均檢測出了不同種類的抗生素及其他藥物,含量在ng—miu水平不等。由此可見,我國PPCPs環(huán)境污染狀況不容樂觀,研究水環(huán)境中PPCPs的去除具有特別重要的意義。藥品和個(gè)

7、人護(hù)理用品與人類的生活密切相關(guān),它們在環(huán)境中是普遍存在的。人和牲畜服用的藥物大部分在生物體內(nèi)沒有經(jīng)過代謝,而是直接排入到環(huán)境中;個(gè)人護(hù)理用品在洗臉、游泳時(shí)也會直接進(jìn)入環(huán)境中。除了抗生素和類同醇,有50多種PPCPs已經(jīng)在各種環(huán)境樣品和動(dòng)物組織、人的血液中被檢測出,典型的有止痛藥、抗腫瘤藥、防腐劑、抗高血壓藥、氣管擴(kuò)張劑、含硝基和多環(huán)的芳香劑等。目前大約有3000種不同的藥品在世界各國普遍使用,包括止痛藥、抗生素和避孕藥等。這些藥物除部分被人體或動(dòng)物吸收轉(zhuǎn)化外。大部分藥物或代謝物的結(jié)合體通過尿液和糞便排泄進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。個(gè)人護(hù)理用品包括洗滌劑、沐浴液、皮膚

8、護(hù)理品和防曬品等。通常含有芳香劑、遮光劑、消毒劑和殺菌劑等添加劑。

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