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1、得分：_______課程論文2008～2009學年第二學期課程名稱：有機污染化學課程號：23339論文題目：水體中PPCPs的光降解特性研究學科專業(yè)：環(huán)境工程學號：XX姓名：XX任課教師：XX二○○九年五月水體中PPCPs的光降解特性研究摘要：地表水中PPCPs的降解特性通常是在紫外光線照射下研究的，使用紫外燈1發(fā)射出254nm波長的紫外光以及純水中紫外燈2發(fā)射出254nm和185nm波長的紫外線研究檢測出30種PPCPs的降解特性。紫外燈1和紫外燈2對這30種物質的光降解速率分別為從3%（茶堿）到100%
2、（雙氯芬酸）和15%（克拉霉素）到100%（雙氯芬酸）。這一研究結果表明紫外燈2通過照射光解水分子產(chǎn)生OH自由基，使得其對PPCPs的降解比紫外燈1更有效。我們可以假定新諾明（磺胺甲惡唑）、磺胺間甲氧嘧啶、磺胺地托辛、磺胺二甲嘧啶等所有的PPCPs包括新諾明在內(nèi)的光降解速率，是由在紫外燈1的照射下導致化學鍵的斷裂決定的，這些化學鍵包括-SO2-和他的側鏈基團、C-S鍵和N-H鍵等。一些帶有酰胺基的PPCPs在紫外燈1的照射下是非常穩(wěn)定的，比如環(huán)磷酰胺和避蚊胺（DEET）。我們應該考慮使用一些高級氧化法（AO
3、Ps）如UV/H2O2或者UV/O3來更有效地去除這類物質（PPCPs）。關鍵詞：藥品和個人護理用品（PPCPs）、藥品、紫外、真空紫外、氣質聯(lián)用色譜、光降解1、引言在醫(yī)學領域，大量的PPCPs（藥品及個人護理用品）被用于人類以及獸類的健康。已經(jīng)有人報道了污水處理廠出水和河流水體中出現(xiàn)PPCPs，包括抗生素、克拉霉素等，這些PPCPs數(shù)量達到數(shù)十種，濃度也達到納克級（ng/L）和微克級（ug/L）。如果不能在污水處理廠里有效地去除這些物質，這些物質進入水體會產(chǎn)水生環(huán)境污染。這一現(xiàn)象已經(jīng)引起人們廣泛關注的飲用
4、水、回用水、再生水以及水生生態(tài)系統(tǒng)的安全問題。因此，供水系統(tǒng)中的PPCPs必須去除或者降解，并使之不能對水體環(huán)境造成污染。近年來，已有很多關于污水處理工藝處理能力的研究報道，如傳統(tǒng)生物處理工藝、膜生物反應器工藝、活性炭吸附處理工藝、紫外處理、氯氧化和臭氧氧化等，這些工藝都可以用來去除PPCPs。Zwiener和Frimmel研究表明氯貝酸和雙氯芬酸不能被去除，而在使用缺氧——好氧過程的活性污泥處理工藝中能夠去除初始濃度的95%，其中布洛芬的濃度在活性污泥中降低約40%，在好氧生物膜反應器中降低約35%。因此
5、，生物處理工藝對PPCPs去除的處理能力主要取決于該工藝具體的工藝特性以及所需要處理的PPCPs。Hubert和Ternes通過確定與環(huán)境有關藥品的二級速率反應常數(shù)，來估算水處理過程中的二氧化氯對藥品的氧化能力。結果發(fā)現(xiàn)，二氧化氯只對氧化某些化合物有效，比如磺胺類藥物、大環(huán)內(nèi)酯物、抗生素以及雌性激素等。紫外處理作為一種很流行的飲用水消毒處理方法，并不適用于污水處理系統(tǒng)中的PPCP的去除。Lopezet等人研究了水溶液中藥物中間體在紫外和紫外—H2O2處理下的降解，研究發(fā)現(xiàn)在光照—氧化處理下的兩種藥物（5-甲
6、基-1，3，4-thiadiazole-2甲硫醇和5-甲基-1，3，4-thiadiazole-2硫醇）的降解速度要比直接光降解快。在直接光解時，較低的初始濃度降解速度更快，而且降解效率更大。Vognaet指出當僅僅使用紫外處理工藝處理氨甲酰氮草（痛立定）時，其降解效率很低；而當使用紫外—H2O2時，則能很高效地降解該物質。綜合以上的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)只有很少一部分藥物在PPCPs的紫外去除方面有所研究。而然，就如上面所提到的，在水體環(huán)境中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多種PPCPs藥物。因此，為了獲得水體可能存在的各種藥物的
7、降解特性，我們需要通過參考大量藥物在紫外照射處理下的降解效率。本研究的目的是找出PPCPs在紫外處理下的一般降解特性。地表水是在發(fā)出254nm波長的紫外燈的照射下研究的。此外，也比較在PPCPs降解中分別在254nm和185nm兩種波長下的紫外燈的功率。該研究的結果將給出有關使用紫外處理作為PPCPs降解處理方法的處理能力研究的有用數(shù)據(jù)。2、材料和方法2.1、PPCPs的調(diào)查和實驗用水準備根據(jù)與消費和環(huán)境的密切相關程度，挑選30種PPCPs作為本次研究的實驗對象。這30中物質的名稱、用途列于表1（見下表）。
8、以上30中PPCPs主要是一些鎮(zhèn)痛劑、心肌梗塞藥物、抗生素、止癢藥、抗腫瘤藥物、殺蟲劑、驅寄生蟲藥物、NMAD等藥物。其中大部分可以在日本的河流水體和污水處理廠出水中檢測到。30種PPCPs中有28種是可以在日本光和公司成產(chǎn)出產(chǎn)品中檢測到。當然左氧氟沙星（丙烯酰胺）和頭孢拉定兩種藥物除外。PPCPs在4℃水中溶解度低，且殘留量小，所以用甲醇或者丙酮作為試劑配制PPCPs溶液，其濃度范圍為100—1000mg/L。
