臭氧化降解水中啶蟲脒的研究.pdf

1、啶蟲脒(Acetamiprid，ACE)，是一種新型殺蟲劑，它是繼吡蟲啉、烯啶蟲胺后的第3個(gè)氯化煙堿類殺蟲劑，具有觸殺、胃毒、滲透和內(nèi)吸等殺蟲作用。該藥劑對(duì)果樹、茶葉及蔬菜上的半翅目、鞘翅及鱗翅目害蟲有效，特別是對(duì)一些其它類殺蟲劑（氨基甲酸酯類、有機(jī)磷類及擬除蟲菊酯類等）有抗藥性的害蟲有效。該殺蟲劑主要作用于昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)突觸后膜的煙堿乙酰膽堿受體，從而達(dá)到殺蟲效果，是一種非質(zhì)子化選擇性殺蟲劑。因其獨(dú)特的殺蟲機(jī)理，被EPA（美國環(huán)境保護(hù)署

2、）認(rèn)為是替代有機(jī)磷農(nóng)藥的理想農(nóng)藥之一。相對(duì)其他農(nóng)藥，啶蟲脒具有低毒、高效、對(duì)環(huán)境安全等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用廣泛。
　　盡管作為農(nóng)藥，啶蟲脒具有低毒的優(yōu)點(diǎn)，但啶蟲脒在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量高濃度廢水，因其毒性和難生物降解性，不能直接用生化法處理，因此需要尋求一種經(jīng)濟(jì)有效的處理方法，否則該廢水排放到環(huán)境中，將會(huì)對(duì)人類的健康和環(huán)境的安全存在嚴(yán)重的威脅。臭氧(O3)具有較強(qiáng)的氧化性，其在特定條件下產(chǎn)生的·OH氧化能力更強(qiáng)，可以將有毒、難生物降

3、解的有機(jī)物氧化降解，從而使復(fù)雜的有機(jī)大分子物質(zhì)變成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小分子，徹底礦化或提高廢水的可生化性，且在氧化過程中不產(chǎn)生二次污染。本文采用臭氧降解啶蟲脒的模擬廢水，對(duì)降解過程的影響因素、降解效能和降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，結(jié)果如下:
　　(1)采用臭氧化降解含啶蟲脒的模擬廢水，考察了體系pH、啶蟲脒初始濃度、臭氧濃度和溫度對(duì)啶蟲脒降解效果的影響。在pH為4～11的范圍內(nèi)，隨著pH的增加，啶蟲脒的降解率呈先增加后減小的趨勢(shì)，pH為8時(shí)的降解

4、效果最好;啶蟲脒的初始濃度越大，其降解率越小，但啶蟲脒降解量增加;隨著臭氧濃度的增加啶蟲脒的降解率增大，但臭氧利用率降低;溫度較低時(shí)，升高溫度，啶蟲脒的降解率增大，溫度達(dá)到24℃后，再升高溫度對(duì)啶蟲脒的降解率影響不大。
　　(2)對(duì)臭氧降解啶蟲脒的效能和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。臭氧對(duì)啶蟲脒模擬廢水的降解效能較好，在溶液pH為7～11、啶蟲脒初始濃度為30～100 mg/L、臭氧濃度為20～50mg/L、反應(yīng)溫度為20～30℃的條件下反應(yīng)

5、30 min，啶蟲脒的降解率達(dá)87％以上。且在上述條件下，啶蟲脒的臭氧化降解反應(yīng)符合擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)，采用冪指數(shù)表達(dá)的臭氧降解啶蟲脒的動(dòng)力學(xué)模型為:
　　當(dāng)pH=4～8時(shí)，c=c0exp(-1.54×107 exp(-40669.59/RT)ρ1.6043(O)3 c-0.47070c0.393 OH-t)
　　當(dāng)pH=8～11時(shí)，c=c0exp(-3.53×104 exp(-40669.59/RT)ρ1.6043 O3c-0.

6、47070c-0.0451 OH-t)
　　在pH為4～11范圍內(nèi)，因臭氧化反應(yīng)機(jī)理不同，kobs隨pH增加先增大后減小。在pH為4時(shí)，kobs值較小，為0.0044min-1，此時(shí)主要是直接臭氧氧化反應(yīng)，反應(yīng)速率較慢;pH為8時(shí)，kobs最大，為0.1411min-1，此時(shí)主要是·OH的氧化反應(yīng)，反應(yīng)速率快，在pH為5～8范圍內(nèi)，隨著pH的增加，kobs呈增大趨勢(shì)，且pH的變化對(duì)kobs影響較大;在pH大于8時(shí)，體系仍是·OH反