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個氯化煙堿類殺蟲劑，具有觸殺、胃毒、滲透和內吸等殺蟲作用。該藥劑對果樹、茶葉及蔬菜上的半翅目、鞘翅及鱗翅目害蟲有效，特別是對一些其它類殺蟲劑（氨基甲酸酯類、有機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系統突觸后膜的煙堿乙酰膽堿受體，從而達到殺蟲效果，是一種非質子化選擇性殺蟲劑。因其獨特的殺蟲機理，被EPA（美國環境保護署

2、）認為是替代有機磷農藥的理想農藥之一。相對其他農藥，啶蟲脒具有低毒、高效、對環境安全等優點，在農業上應用廣泛。
　　盡管作為農藥，啶蟲脒具有低毒的優點，但啶蟲脒在生產過程中會產生大量高濃度廢水，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濟有效的處理方法，否則該廢水排放到環境中，將會對人類的健康和環境的安全存在嚴重的威脅。臭氧(O3)具有較強的氧化性，其在特定條件下產生的·OH氧化能力更強，可以將有毒、難生物降

3、解的有機物氧化降解，從而使復雜的有機大分子物質變成結構簡單的小分子，徹底礦化或提高廢水的可生化性，且在氧化過程中不產生二次污染。本文采用臭氧降解啶蟲脒的模擬廢水，對降解過程的影響因素、降解效能和降解動力學進行研究，結果如下:
　　(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、臭氧濃度和溫度對啶蟲脒降解效果的影響。在pH為4～11的范圍內，隨著pH的增加，啶蟲脒的降解率呈先增加后減小的趨勢，pH為8時的降解

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，升高溫度，啶蟲脒的降解率增大，溫度達到24℃后，再升高溫度對啶蟲脒的降解率影響不大。
　　(2)對臭氧降解啶蟲脒的效能和動力學進行了研究。臭氧對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、反應溫度為20～30℃的條件下反應

5、30 min，啶蟲脒的降解率達87％以上。且在上述條件下，啶蟲脒的臭氧化降解反應符合擬一級動力學，采用冪指數表達的臭氧降解啶蟲脒的動力學模型為:
　　當pH=4～8時，c=c0exp(-1.54×107 exp(-40669.59/RT)ρ1.6043(O)3 c-0.47070c0.393 OH-t)
　　當pH=8～11時，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，因臭氧化反應機理不同，kobs隨pH增加先增大后減小。在pH為4時，kobs值較小，為0.0044min-1，此時主要是直接臭氧氧化反應，反應速率較慢;pH為8時，kobs最大，為0.1411min-1，此時主要是·OH的氧化反應，反應速率快，在pH為5～8范圍內，隨著pH的增加，kobs呈增大趨勢，且pH的變化對kobs影響較大;在pH大于8時，體系仍是·OH反