不同体系中DDT的超声降解研究开题报告
2021-12-12 14:12:58
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
传统有机污染物例如DDT这类污染物在过去使用很广泛,流入到生态环境循环中的量很大,由于蓄积性使这些污染物随着生物链而富集扩大,从而导致人们在食用乳制品和牲畜的肉制品时摄入环境中的这些污染物,从而造成在人体体内残留蓄积,危害到人体健康和社会环境的可持续发展。这些有机污染物处理方法有物理处理技术、化学处理技术、生物处理技术、物理化学联合处理技术、化学生物联合处理技术及光催化氧化处理技术等。这些处理技术各有各的优势与弊端,而且大多是针对某种特定污染物而设计,不具备普遍性。所以寻求一种普遍适用的、高效的、无二次污染的污染物降解处理工艺是必须的。所以本论文研究超声空化技术对DDT的降解。
国内外研究现状
目前国内外DDT降解研究主要在光催化降解、生物降解及纳米材料吸附等。Adi Setyo Purnomo等人研究褐腐病真菌对DDT降解。在PDB中分别在F. pinicola 和 D. dickinsii 条件下DDT降解率分别大约63%和47%左右,褐腐病真菌对DDT降解时不加入FeSO4比加入FeSO4降解效果高,表明这些真菌降解DDT时缺乏benzoquinone-driven芬顿反应。此外,褐腐病真菌对DDT降解时添加甘露醇作为羟基自由基清除剂没有抑制DDT退化,表明反应中只有非常低浓度的羟基自由基参与反应,这提供了进一步的证据表明,这些真菌降解DDT缺乏芬顿反应循环系统。S.K Gaw等调查研究发现土壤中DDT浓度随着Cu浓度增加而降低。Qi Liang等使用生物技术降解DDT,通过增强生物技术和间歇曝气降解DDT,10天后DDT降解率由16.8%提高到80.8%,同时温度提高也会提高DDT降解率。Yi Huang等人研究使用红绒盖牛肝菌降解DDT,将红绒盖牛肝菌种入含有DDT的土壤中,45d后土壤中DDT降解55%。HuaTian等人研究使用双金属镍/铁纳米材料降解水溶液中DDT。对比在零价铁和双金属镍/铁纳米材料对DDT降解并且研究pH不同条件下,pH对双金属镍/铁纳米材料降解DDT影响。结果表明,弱酸性(4≤pH7)或碱性反应(7 pH≤10)条件下DDT降解效果最好,而pH值大于10或小于4条件下,DDT降解效果变低。潘淑颖等人通过以紫外灯为光源进行光催化降解棕壤土中的DDT,实验研究表明:随着土壤中水分含量增加DDT降解效果也变好,当水分含量达到50%时,DDT的降解率达到最高为67.5%,当溶解性有机质含量(DOM)低于1.0%时DDT的降解效果随DOM含量增加而增加,而DOM含量超过1.0%时DDT降解率反而随着DOM增加而降低,在酸性或碱性条件下DDT降解效果更好,加入铁粉和TiO2对DDT的降解效果有显著提高,当土层深度增加时DDT的光催化降解效果降低。
2. 研究的基本内容
选取传统有机污染物DDT,其具有疏水性,研究DDT在水、玻璃微珠及土壤三个体系下超声降解机理。根据在超声过程中不同的超声功率,超声时间,不同水土比,不同添加剂与不同的初始浓度来判断DDT的降解效果。利用超声波的空化作用与自由基氧化作用来研究使用超声波及其联用技术对DDT进行降解的成效。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:分别配置ddt溶液、ddt与玻璃微珠混合液和ddt与土壤混合液。对溶液及混合液按照不同功率,不同初始浓度,不同水土比等进行超声降解,降解后取上层清液过滤后利用hplc进行色谱分析,得到数据。
进度安排:
第四周结束实验工作;第五到七周进行数据分析;第八周开始撰写论文。
4. 参考文献
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[2] schmitt f o,johnson c h,olson a r.[j].j am chem soc,1992,(51):370.
[3] dahi e.physicochemical aspects of disinfection of water by means of u-ltrasound and ozone.water research,1976(10):667 684.