催化臭氧化3-氯酚中生物毒性的变化

作     者：盛钎 魏建建 吴江南 马德华 王连军 SHENG Qian;WEI Jianjian;WU Jiangnan;MADehua;WANG Lianjun

作者机构：南京理工大学环境与生物工程学院江苏省化工污染控制和资源化高校重点实验室南京210094 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2021年第40卷第10期

页      面：3180-3189页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51708292)资助 

主　　题：催化臭氧化 氯酚降解 生物毒性 自由氯 

摘      要：氯酚类化合物具有高毒性、难生物降解的特性,催化臭氧化是处理氯酚类废水的重要方法,但催化臭氧化部分氧化的特性常会导致生物毒性升高.为了识别催化臭氧化3-氯酚(3-CP)过程中的关键致毒因子,研究了不同pH下二氧化锰(MnO_(2))催化臭氧化降解3-CP过程中总体生物毒性的变化规律,探究了急性生物毒性与常规污染指标3-CP浓度、总有机碳浓度(TOC)以及自由氯(FAC)浓度的相关性.结果表明,MnO_(2)催化臭氧化3-CP时,生物毒性不随母体污染物和TOC浓度同比例降低而是出现了先升高后下降的现象,尤其是当pH=3时,生物毒性最高值约为初始值的26倍.通过生物毒性与常规指标的相关性分析发现,处理过程中生物毒性的大小和自由氯浓度在pH=3—10时显著相关.催化臭氧化溶液中加入自由氯去除剂亚硫酸钠后,生物毒性几乎全部去除,最高点生物毒性去除率达到100%.由此推测,自由氯是MnO_(2)催化臭氧化3-CP中生成的高毒性中间产物,在生物毒性演变中起了关键作用.进一步研究发现,体系中的自由氯是由于臭氧分子氧化形成的,它的生成可能与共存的酚类有机物有关.