改良型Fenton試劑殺菌效果及其產(chǎn)生羥基自由基的規(guī)律性研究.pdf

1、水消毒是飲用水處理的必要步驟，通常在水中添加化學(xué)制品或運(yùn)用物理方法以減少或消除病原體。本文對(duì)現(xiàn)有的消毒方法進(jìn)行了比較，氯氣處理法因消毒強(qiáng)度大、費(fèi)用少、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)成為水消毒的主要方法。但是氯氣產(chǎn)生的副產(chǎn)物具有致癌性，對(duì)人體的影響很大。因此，開發(fā)一種安全且簡(jiǎn)易的殺菌法替代如今普遍使用的氯處理法已成為消毒劑研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。 本研究采用國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始關(guān)注，而國(guó)內(nèi)尚未見報(bào)道的改良型Fenton反應(yīng)，利用有機(jī)酸和金屬離子反應(yīng)生

2、成·OH，以期為研發(fā)一種對(duì)人體和環(huán)境友好的，具有廣泛用途的殺菌試劑提供理論依據(jù)，并為進(jìn)一步的研究奠定基礎(chǔ)。 本研究以E．coli作為實(shí)驗(yàn)菌株，檢測(cè)改良型Fenton試劑的殺菌效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：(1)L—AA或醋酸溶液濃度越高，殺菌效果越好，但實(shí)驗(yàn)24h不能完全殺死E．coli；(2)L—AscA中添加Fe2+的濃度為0.008mM時(shí)，實(shí)驗(yàn)24h能完全殺死E．coli。醋酸溶液中加入Fe2+使得殺菌效果增強(qiáng)，但L—AscA和Fe

3、2+的混合試劑殺菌效果較好；(3)存在中性鹽的條件下，低濃度中性鹽對(duì)殺菌效果沒有影響，高濃度中性鹽能明顯阻礙殺菌作用；(4)隨著試劑攪拌時(shí)間增加，殺菌效果下降。因而試劑配制后最好立刻進(jìn)行殺菌；(5)L—AscA與過(guò)渡金屬Cr3+，Mn2+，F(xiàn)e2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+共存下的殺菌，L—AscA和Cr3+，F(xiàn)e2+或Cu2+的混合試劑顯示了良好的殺菌效果；(6)盡管含有Cu2+的殺菌效果非常好，但考慮Cu2+本身的毒性

4、，L—AscA和Fe2+的組合是對(duì)環(huán)境最友好的方法。 采用電子自旋捕集法，用ESR檢測(cè)改良型Fenton試劑中生成的·OH結(jié)果表明：(1)過(guò)渡金屬離子中殺菌效果好的混合試劑中，只有L—AscA和Cu2+的組合能檢測(cè)出的波峰比為1：2：2：1的·OH—ESR．特征圖譜。但是當(dāng)Cu2+的添加量減少到0.002mM時(shí)，不能獲得·OH—ESR特征圖譜；(2)在L—AscA和FeSO4中添加不同濃度E．coli或改變E．coli與DMPO

5、的接觸時(shí)間，得到的ESR圖譜變化不明顯，可知E．coli對(duì)生成·OH的ESR測(cè)定影響非常小，甚至沒有；(3)L—AscA．0.01％、CuSO40.02mM和DMPO1M的混合試劑不是在反應(yīng)開始階段而是在混合反應(yīng)約40min時(shí)產(chǎn)生了最大量的·OH。同時(shí)，·OH能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)有效生成，證明此反應(yīng)體系有良好的可持久反應(yīng)性；(4)L—AscA．和CuSO4的改良型Fenton試劑在有氧條件下才能有效生成·OH；(5)在L—AscA0.0