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wanghongtao010银虫 (小有名气)
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[交流]
转-以消毒副产物为例的有机物在自然水体的去除速率
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注：原文转自中美环保科技交流网（www.cespn.net）,转载已经作者同意。 原帖地址：http://www.cespn.net/bbs/viewthread.php?tid=382 前面的文章概 述了自然水体中的五种主要去除机理（吸附、气提、光解、水解、生物降解）。文章下面将以5类消毒副产物（DBPs）为例，讨论这些机理在不同自然地表水体 （即溪水、河水、及湖水）里的去除速率进行讨论。各类横向纵向的比较发现大多数DBP是可以被显著去除的（去除率>50%）。 针对五大机理的去除能力，AWWA的项目实验及模拟数据发现：吸附效果对地表水体中几乎没有什么作用，因为可吸附有机物的悬浮颗粒含量太少（一般不会超过10,000mg/L）。 气提对亨利常数较大（>10-6atm-m3/mole）的有机物效果比较好，但水体表面的风速,水体自身的搅拌程 度, 也能极大的影响气提的程度。亨利常数为10-3（如三氯甲烷，THM）的有机物在不适合的水体其去除率在一定距离内（10公里）只有50%，但10-6的 有机物在合适的条件下却能达到99%。此外，如果有机物的酸碱分类系数（pKa）显示该化学物在中性水体以离子形式存在，则气提效果几乎没有。这种现象适 用于氯代乙酸（HAA）。同样的道理，HAA的吸附去除可能性也很小。 对于光 解作用，其仅对含氮化合物，即硝化二甲胺（NDMA）及氯化硝化甲烷（HNM）作用比较强。程度随光强，光波段特点，以及水体的深浅变化。实验结果显示， 氯代程度或是溴化程度越高的化合物更易于被光解。其原理涉及到化学键能以及被其他元素干扰的程度。对于实验室监测不到的速率结果，或者太快或者太慢，定量 化结构功能关系（QSAR）方法可以很好的预测其趋势，并给出预测。 水解作用则仅对氯乙腈（HAN）效果比较明显。因为水解速度以往被很多学者研究过了，所以其结果均来自以往或是QSAR的预测。此方法对于光解水解都能适用的特点显示，QSAR使用可以不局限于药学的研究和发展。 生物降解则对易溶于水的HAA比较强烈。实验结果和美国环保署软件BIOWIN(V 1.4)都显示DBP的生物可降解排序为：HAA>HAN>THM>NDMA。在同一种类DBP中，含氯程度越低或溴代程度越高，其被生物降解的能力也提高。 综 合而言，DBP在自然水体降解的最主要机理依次为：THM气提，HAA生物降解，HAN水解，NDMA光解。在快速流动但水体浅的溪水，气提即光解效果明 显；在缓慢流动但水体较深的湖水，主要控制机理以水解和生物降解为主。最难降解的物质可能为含氯程度较高的三氯乙烯，其最快降解半周期在一周左右。 以上机理中的重要影响指标都可以在美国环保署的化学品特性软件（EPIWIN）得到。妥善的使用这些预测数据可以帮助理解 有机污染在自然解的“生存”状态，指导科研人员从事更有效的现场调查活动。虽然科研人员一直希望检测到自然界的每一个反应或过程，但考虑到自然水体的多变 性以及去除机理的多样性，目前为止似乎还没有什么有效的现场测试办法能总览所有自然界的物理、化学、生物、甚至地质因素。所以，通过实验室测试加QSAR 预测相结合的方法，就成为了解污染物在自然界净化过程的最好方法。其也可以成为水体“自然修复”或“可承载能力”研究的前提。 参考文献：AWWARF 2948项目报告 原帖地址：http://www.cespn.net/bbs/viewthread.php?tid=382 |
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