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《中国科学技术大学》 2017年
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纳米零价铁降解污染物碘造影剂的过程和机理研究

何盼盼  
【摘要】:碘造影剂(Iodinatedcontrastmedia,ICM)被广泛用于在诊断检查期间内部身体结构如器官,血管和软组织的成像,一般会通过人体排泄尿液进入污水系统。传统的污水处理方法无法有效去除碘造影剂,导致其在环境中的积累和同化到生物系统中,会对环境及人体造成长期的不利影响。另一方面,纳米零价铁(Nano zero-valent iron,nZVI)独特的性能被广泛应用于各类污染物的去除。本文以典型的碘造影剂泛影酸钠(Diatrizoatesodium,DTA)为研究对象,分别研究了厌氧以及好氧条件下纳米零价铁(nZVI)对其的降解过程和机理,研究结果将为污染物碘造影剂的强化去除提供技术支持并推动纳米零价铁的应用。本文的研究内容和主要结论如下:1、厌氧条件下研究了 nZVI对DTA的还原脱卤作用的可行性,考察并探究了 DTA脱卤后产物的可生化性。研究发现,厌氧条件下nZVI可以有效的进行DTA的脱卤去除。DTA的降解效效率随着nZVI剂量的增加而增加,随着溶液pH值升高而降低,nZVI陈化时间对DTA脱卤有负面影响;低浓度的天然有机质可以提高DTA降解效果,而在高浓度下则有负面影响:与硫酸盐不同,硝酸盐和磷酸盐的存在强烈抑制DTA去除。另外,相比于DTA本身,还原产物DAB A可以通过好氧生物处理降解,说明利用nZVI对DTA脱卤后其产物的可生化性得到了较为显著的提高。2、好氧条件下研究了 nZVI对DTA降解的可行性,考察了 nZVI剂量、溶液pH、竞争性阴离子等对DTA降解的影响,并探究DTA的降解机理。研究发现好氧条件下利用nZVI也可以实现DTA的降解。DTA降解效率随着nZVI剂量的增加而增加,随着溶液pH值升高而降低,硝酸盐的存在强烈抑制DTA去除,而磷酸盐的存在却没有明显的影响。然而,DTA降解过程中总有机碳去除效果不佳,表明好氧条件下利用nZVI无法有效实现DTA的矿化。机理研究结果表明,好氧条件下nZVI降解DTA既有脱卤反应,也存在高级氧化过程。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703;TQ421.7

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