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Factors hindering the degradation of pharmaceuticals from human urine in an iron-activated persulfate system

Journal of Environmental Sciences 2024年第1期135卷 130-148页

作者： yiruiwen xie Dao Guan Yangfan Deng Yugo Sato Yu Luo Guanghao Chen Department of Civil and Environmental Engineering Water Technology LabHong Kong Branch of Chinese National Engineering Research Center for Control&Treatment of Heavy Metal PollutionThe Hong Kong University of Science&TechnologyHong Kong 999077China

This study investigated the degradation of clofibric acid(CFA),bezafibrate(BZF),and sulfamethoxazole(SMX)in synthetic human urine using a novel mesoporous iron powderactivated persulfate system(mFe-PS system),and identified the factors limiting their degradation in synthetic human urine.A kinetic model was established to expose the radical production in various reaction conditions,and experiments were conducted to verify the modeling *** the phosphate-containing mFe-PS system,the 120 min removal efficiency of CFA decreased from 95.1%to 76.6%as the phosphate concentration increased from 0.32 to 6.45 mmol/L,but recovered to 90.5%when phosphate concentration increased to 16.10 mmol/***,the increased concentration of phosphate from 0.32 to 16.10mmol/L reduced the BZF degradation efficacy from 91.5%to 79.0%,whereas SMX removal improved from 37.3%to 62.9%.The m Fe-PS system containing(bi)carbonate,from 4.20 to166.70 mmol/L,reduced CFA and BZF removal efficiencies from 100%to 76.8%and 80.4%,respectively,and SMX from 83.5%to 56.7%within a 120-min reaction *** addition,alkaline conditions(pH≥8.0)inhibited CFA and BZF degradations,while nonacidic pH(pH≥7.0)remarkably inhibited SMX *** of the kinetic model indicated the formation of phosphate(H_(2)PO_(4)^(·)/HPO_(4)^(·-))and/or carbonate radicals(CO_(3)^(·-))could limit pharmaceutical *** transformation products(TPs)of the pharmaceuticals revealed more incompletely oxidized TPs occurred in the phosphate-and(bi)carbonate-containing m Fe-PS systems,and indicated that H_(2)PO_(4)^(·)/HPO_(4)^(·-)mainly degraded pharmaceuticals via a benzene ring-opening reaction while CO_(3)^(·-)preferentially oxidized pharmaceuticals via a hydroxylation reaction.

关键词： Pharmaceutical degradation Human urine Iron-activated persulfate system Phosphate radicals Carbonate radicals Transformation products

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基质结构对潜流人工湿地氮磷降解规律的影响

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环境工程学报 2014年第11期8卷 4669-4673页

作者：谭良良解伊瑞文白少元林华解庆林游少鸿南宁建宁水务投资集团有限责任公司南宁530031 桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心桂林541004

构建单层结构及多层结构水平潜流人工湿地小试实验系统,对城市污水处理厂尾水进行深度处理,研究基质结构对人工湿地床体中氮、磷沿程变化规律的影响。实验结果表明,单层基质结构人工湿地氮、磷的降解主要集中在深度为50~85 cm之间的床... 详细信息

构建单层结构及多层结构水平潜流人工湿地小试实验系统,对城市污水处理厂尾水进行深度处理,研究基质结构对人工湿地床体中氮、磷沿程变化规律的影响。实验结果表明,单层基质结构人工湿地氮、磷的降解主要集中在深度为50~85 cm之间的床体表层,底层区域(0~50 cm)浓度变化不显著;多层结构人工湿地床体中氮、磷的降解由进水口到出水口呈较为规律的推流变化,与单层结构系统相比,污染物降解主要发生区域有所扩大,集中在深度为40~85 cm的床体表层,且床体底层0~40 cm氮磷降解同样存在,只是降解速率略有降低。按照填料渗透系数进行多层填充的设计方式能够显著提升潜流人工湿地对污染物的净化性能,单层结构人工湿地系统对氨氮和总磷的平均去除率分别为40.1%和52.9%,而多层结构的平均去除率则为60.4%和73.1%。

关键词：基质结构推流潜流人工湿地氮磷去除

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