污水中邻苯二甲酸二丁酯降解技术

摘要：研究了辉光放电等离子体降解水中典型的环境内分泌干扰物邻苯二甲酸二丁酯（DBP）及降解过程中过氧化氢（H2O2）的生成规律。考察了电解质种类、共存污染物（甲醇、叔丁醇）及催化剂等条件对DBP降解及H2O2生成的影响。

结果表明，在硫酸钠溶液中DBP降解效率和H2O2生成速率最高；甲醇、叔丁醇等共存污染物对DBP降解和H2O2生成有抑制作用；Fe2+，Fe3+和Cu2+对DBP的降解有催化作用，其催化效果为Fe2+>Fe3+>Cu2+。用高效液相色谱、离子色谱及气质联用仪等仪器分析了降解中间产物，提出了可能的降解机理。

邻苯二甲酸酯类（phthalie acid esters，PAES）物质作为最常见的塑化剂，广泛应用于玩具、食品包装、医用材料、清洁剂、润滑油、个人护理用品等多种产品中。PAES是一类重要的环境内分泌干扰物，具有雌性激素作用，近年来在世界各地各种水体中均有发现，将对环境和人类健康造成严重危害。其中，邻苯二甲酸二丁酯（dibutyl phthalate，DBP）是目前最常用的邻苯二甲酸酯类增塑剂，结构稳定，常规工艺对DBP微污染处理效果差，国内外研究者一直在寻求高效的去除技术。

溶液辉光放电等离子体（glow dischatge plasma，GDP）不仅富集了具有强氧化性的自由基以及激发态的原子、分子等高活性粒子，可使难降解有机物分子激发、电离或断键，而且氧化过程中还伴随有紫外光辐射等物理化学效应，加速了有机物的降解。该技术由于电压低，实验装置简单和能量效率高等特点，引起了研究人员的广泛关注。

Amano等考察了GDP对芳香类物质的降解效果，结果表明，GDP能将这些有机污染物完全矿化。Gao J Z等研究了染料的GDP脱色，脱色率可达98%以上。本文以DBP为研究对象，研究放电产生的自由基对DBP的去除作用，考察电解质、共存污染物、PH值、催化剂等条件对DBP降解及H2O2生成的影响，并利用高效液相色谱、离子色谱、气-质联用仪等，分析其降解效率及中间产物，探讨降解机理，为深入研究GDP去除水中环境激素方面提供信息和参考数据。

1材料和方法

1.1仪器与试剂

实验所用到的主要仪器有：DH1722A-6型直流高压电源（北京大华无线电仪器厂）；S21-1恒温磁力搅拌器（上海司乐仪器有限公司）；EUTECH Con510电导率仪；EUTECH PH/Ion510PH计（新加坡优特仪器有限公司）；KQ-100E超声清洗器；美国MILLIPORE ELIX5/SYNERG UV纯水/超纯制备装置；德国Sartorius BS224S电子分析天平；MAPADAV-1100D可见分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）；美国Thermo Orion AQ4000便携式比色计（附带COD125消解器）；岛津UV-2550紫外可见分光光度计；岛津TOC-VCPH总有机碳分析仪；岛津LC-20A高效液相色谱；岛津GCMS-QP2010 UItra气相色谱质谱联用仪；戴安DIONES ICS-1100离子色谱仪。

实验室所用试剂均为分析纯，包括：DBP、无水硫酸钠、硫酸铁、七水合硫酸亚铁、草酸钠、硫酸钛、醋酸钠、醋酸、H2O2、硫酸、氢氧化钠、氯化钠、高锰酸钾、邻二氮菲、二氯甲烷。。

1.2实验装置和分析方法

实验装置由直流稳压电源（0～1000V）和反应器组成，反应器如图1所示。