A~2O污水处理过程中PAHs和PAEs分布和去除效果

【摘要】：多环芳烃(PAHs)和酞酸酯(PAEs)是一类具有高毒性、生物蓄积性、难降解性等特殊性质的持久性有机污染物(POPs),因其具有来源多、分布广、成分复杂、难治理等特点,对环境和人类健康的危害和毒性较大,已受到国内外环保部门、环境研究学者的普遍关注。目前,POPs的监测、毒理及高效去除与源头控制技术的研究已成为本领域的重要前沿课题。本论文依托小城镇污水处理过程中典型POPs深度处理技术及工程示范的环保厅课题,在全面查阅和系统研究国内外相关文献的基础上,针对污水治理过程中PAHs和PAEs浓度低、成分差异大、难以富集分析等问题,以A2O处理工艺流程中不同处理单元中PAHs和PAEs的预处理-分析技术研究为重点,建立了一套快速检测分析方法,并研究了不同处理单元PAHs和PAEs的分布与去除效果,研究的主要内容和结果如下： (1)建立了SPE/ASE预处理与HPLC联用,紫外检测器(PDA)和荧光检测器(FLD)双检测器串联的色谱分析方法。SPE条件：洗脱速率5.0mL/min,洗脱剂加入量6mL,清洗剂组分甲醇/水(V)=90/10,洗脱剂组分甲醇/二氯甲烷(V)=20/80。ASE条件：以1：1正已烷和丙酮为萃取溶剂,萃取温度100℃,压强1500psi,预加热3min,静态萃取时间为5min,萃取次数为2次。PDA和FLD双测器串联的PAHs高效液相色谱分析条件：紫外检测器波长为254nm,荧光检测器激发波长为300nm,发射波长为460nm,柱温35℃,色谱柱(250mmx4.6mm×5μm);流动相采用二元梯度洗脱程序,流动相：水(A)、乙腈(B)；梯度洗脱程序：0～3min(30%B+70%A)、10min(100%B)、10～35min(100%B);流速为0.65mL/min,进样体积20μL。PAEs的高效液相色谱条件：紫外检测器,波长254nm,柱温35℃,进样体积25μL,流速1.0mL/min。液相色谱流动相为甲醇-水(80：20,V/V),全部分析时间为20min。该方法对PAHs的加标回收率为87.65-93.28%,相对标准偏差(RSD)为0.68%-9.02%；对PAEs的加标回收率为57.7%～98.4%,相对标准偏差(RSD)为1.47-9.29%,满足美国EPA中RSD＜30%的规定。方法具有检出限低、灵敏度高、耗时少等优点。 (2)将该方法用于济南市光大水务一厂污水处理过程(A2O处理工艺)中各个单元水相、悬浮相以及沉积物中的16种PAHs和6种PAEs的分析测定,结果如下：16种PAHs的监测结果：对于水相,16种PAHs检出率较高的为苊(Acen)、芴(Fluo)、菲(Phe)和蒽(Anth)等3环的PAHs类物质,检出率低的为5环类的PAHs物质,而二苯并蒽(Dib)在整个污水处理过程均未被检出。对于悬浮相,16种PAHs含量较集中的为3环和4环类PAHs,而2环、5环和6环类PAHs浓度较低,在整个污水处理的不同单元的样品中,屈(Chry)、苯并[k]荧蒽(BkF)、Dib和苯并芘(Bghi)均有未被检出的情况,而5环的BkF在生化处理单元和污泥处理单元没有被检出,Dib在整个污水处理过程均未被检出。对于沉积物,监测结果显示,3环和4环类PAHs在底泥中出现较多,Acen、phe、芘(Pyr)、Chry、茚并[1,2,3-cd]芘(Ind)这几种物质在最终泥饼样品中未被检出,而5环的BkF在整个污水处理单元的底泥中均未被检出。6种PAEs的监测结果：对于水相,6种PAEs均被检出,其中初沉池出水中含量较高的为邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP),浓度均大于6μg/L,含量较低的为邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP),浓度在2μg/L左右。对于悬浮相,6种PAEs均被检出,其中含量较高的为DMP,其中好氧池中DMP浓度为9.71μg/g,而DEP、BBP、 DBP、DEHP和DNOP虽被检出,但是浓度在1.19-2.37μg/g之间,浓度最低的为DNOP,在整个污水处理过程中,其检出浓度最高的为进水,2.60μg/g,最低为出水0.96μg/g。对于沉积物,6种PAEs均被检出,DMP的检出浓度均高于其他PAEs类物质,在最终污泥中,DMP的检出浓度为10.71gg/g,而DEHP仅为1.05μg/g。 (3)16种PAHs和6种PAEs在光大水务一厂中的浓度分布和去除效果如下：16种PAHs的监测结果：水相中,∑16PAHs的浓度在0.98-6.07μg/L之间,预处理单元的去除率为2.25%～30.56%,生化处理单元30.74%～60.88%,污泥处理单元25.83%-76.10%。悬浮相中,∑16PAHs的浓度范围为1.14～10.86μg/g,预处理单元的去除率为8.38%～19.46%,生化处理单元11.26%-45.65%,污泥处理单元18.06%～77.63%。沉积物中,∑16PAHs的浓度在4.14～14.04μg/g之间,对于整个A20工艺处理过程,∑16PAHs的去除率为25.96%。6种PAEs的监测结果：水相中,∑6PAEs的浓度范围为0.08～7.63μg/L,预处理单元对水相中这6种PAEs的去除率为1.57%-6.88%,生化处理单元36.54%～60.97%,污泥处理单元14.53%～38.43%。悬浮相中PAEs的浓度为0.97～9.05μg/g,预处理单元对这6种PAEs的去除率为3.06%～70.37%,生化处理单元23.03%～51.13%,污泥处理单元19.56%～73.25%。沉积物中∑6PAEs的浓度为0.10～10.71μg/g,对于整个A2O工艺处理过程,∑6PAEs的去除率为48.84%。 【关键词】：多环芳烃 酞酸酯 A~2O污水处理工艺 固相萃取 加速溶剂萃取 高效液相色谱
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要8-11
• Abstract11-14
• 第1章 研究综述14-28
• 1.1 研究背景14-19
• 1.1.1 持久性有机污染物14-15
• 1.1.2 多环芳烃和酞酸酯15-19
• 1.2 环境中PAHs和PAEs的来源及去除19-23
• 1.2.1 环境中PAHs的来源19-20
• 1.2.2 环境中PAHs的去除20-21
• 1.2.3 环境中PAEs的来源21-22
• 1.2.4 环境中PAEs的去除22-23
• 1.3 污水处理过程中POPs的分析方法23-27
• 1.4 论文的研究目的和意义27-28
• 第2章 废水中PAHs和PAEs的预处理与色谱分析方法28-44
• 2.1 样品的采集与预处理28-31
• 2.1.1 采样方案的制定28-29
• 2.1.2 样品的采集29
• 2.1.3 样品制备与纯化29-31
• 2.2 PAHs分析方法的研究31-39
• 2.2.1 实验部分31
• 2.2.2 结果与讨论31-33
• 2.2.3 质量保证与质量控制33-35
• 2.2.4 标准曲线绘制35-39
• 2.3 PAEs分析方法的建立39-42
• 2.3.1 实验部分39
• 2.3.2 结果与讨论39-40
• 2.3.3 质量保证与质量控制40-41
• 2.3.4 标准曲线绘制41-42
• 2.4 本章小结42-44
• 第3章 A~2O处理工艺过程PAHs和PAEs的成分分布44-54
• 3.1 A~2O处理工艺的污水处理厂确定44-47
• 3.1.1 污水处理厂概况46-47
• 3.2 A~2O工艺处理过程PAHs的成分分布47-50
• 3.3 A~2O工艺处理过程PAEs的成分分布50-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第4章 A~2O处理中PAHs和PAEs的浓度分布和去除效果54-75
• 4.1 A~2O工艺处理过程PAHs的单元的浓度分布54-60
• 4.2 A~2O工艺处理过程PAEs的单元的浓度分布60-67
• 4.3 A~2O工艺处理过程PAHs和PAEs的去除效果67-73
• 4.3.1 PAHs在各个单元中的去除效果67-71
• 4.3.2 PAEs在各个单元中的去除效果71-73
• 4.4 本章小结73-75
• 第5章 结论及展望75-79
• 5.1 主要结论75-77
• 5.2 研究创新点77
• 5.3 下一步工作方向77-79
• 参考文献79-86
• 致谢86-87
• 攻读学位期间发表论文目录87-88
• 学位论文评阅及答辩情况表88

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

固相萃取富集-高效液相色谱法测定土壤·水质中的莠去津    桂学琴;

邻苯二甲酸酯类环境激素降解研究    姜远光,费学宁,张天永

水中多环芳烃痕量富集技术进展    高冠法,候一壮,王忠

污水处理厂中邻苯二甲酸酯类环境激素分析    林兴桃,陈明,王小逸,张淑芬,武少华,陈莎,王桂华,任仁

快速溶剂萃取—凝胶渗透色谱净化—GC/MS分析土壤中酞酸酯(PAEs)    邵昶铭;朱文萍;

环境中邻苯二甲酸酯样品前处理研究进展    王超英,李碧芳

SPE-HPLC联用PDA/FLD串联分析污水厂中的PAHs    肖海;崔兆杰;王在峰;李春华;

环境中多环芳烃污染规律及其生物净化技术    聂麦茜,张志杰

北京工业废水和城市污水环境激素污染状况调查    陈明;任仁;王子健;林兴桃;柳丽丽;武少华;张淑芬;陈莎;

长三角部分城市污泥PAHs质量分数及特征分析    赵晓莉;朱伟;

我国水中有机物及部分持久性有机物污染现状    邱志群;舒为群;曹佳;

废水处理中的常用高级氧化技术    张志宏;

Fenton试剂处理异戊基黄药生产废水的研究    唐义;万静生;王健;

土壤中邻苯二甲酸二丁酯研究进展    董蕾;张明;

催化湿式二氧化氯氧化法处理高浓度有机农药废水的研究    袁芳;董俊明;

O_3-BAC工艺处理饮用水源水中有机物的研究    周凌云;

土壤中多环芳烃污染的研究进展    史兵方;杨秀培;张有会;唐婧;蔡铎昌;

徐州市云龙湖沉积物中多环芳烃的污染研究    丁文文;韦萍;

我国土壤中多环芳烃的分布及其生态风险    史兵方;蔡成翔;兰翠玲;

氮氧化物去除技术中催化剂的研究进展    佟婧怡;袁兴中;曾光明;

臭氧氧化法处理叔丁醇废水试验研究    张树德;李婷;高伟杰;

西藏地区生物体内六溴环十二烷的浓度水平与生物累积特征研究    高燕;朱娜丽;王亚韡;江桂斌;

不同基因型菜心-土壤系统中邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯的分布特征研究    曾巧云;莫测辉;蔡全英;吴启堂;

气相色谱-离子阱质谱法同时测定化妆品中的几种防腐剂和酞酸酯    李元星;李玫瑰;符雅丽;毛丽秋;

固相萃取反相液相色谱法测定水中邻苯二甲酸酯    张媛;周敏;马明广;吴应琴;陈慧;

镧改性钛柱撑蒙脱土的合成及其光催化性能    宋春明;贾丽华;闫小玲;郭祥峰;

邻苯二甲酸酯类化合物生物降解的研究    季宇彬;范玉奇;李文兰;王艳萍;

HPLC方法测定小鼠粪便中邻苯二甲酸丁苄酯的排泄率    李文兰;

环境激素邻苯二甲酸丁基苄酯的生物降解研究    李文兰;季宇彬;范玉奇;张宇金;

焦化废水处理技术的应用与研究进展    闫莉;

自然和人为因子对黄、东海几种桡足类优势种生理活动的影响    徐东晖

乌鲁木齐市生活饮用水中有机物现状及其类雌激素效应的研究    鲁英

吉林—长春—四平城市经济带表土环境质量评价与生态地球化学分区    鲍新华

超声预处理组合技术改善污水污泥厌氧消化的研究    刘畅

北太平洋以及北极地区海洋边界层大气持久性有机化合物研究：来源、趋势和过程    武晓果

中国沿海地区海鱼体内持久性有机污染物痕量元素的污染水平以及对人类健康的风险评估    夏重欢

几种典型内分泌干扰物与人血清白蛋白相互作用的研究    谢晓芸

邻苯二甲酸酯类环境内分泌干扰物的辐解特性及作用机理研究    刘宁

石油污染土壤的生态效应及生物修复研究    李春荣

蛭石基吸附材料的制备、改性及其对水中有机污染物的分离机理    于旭彪

焦化工业场地土壤的PAHs污染特征及微生物修复应用    马栋

双能场/生物法降解废水中苯酚的研究    陈静颖

神木煤多环芳烃萃取分离及吸附性能的初步研究    付玉平

高浓度多环芳烃污染土壤的生物柴油及微生物修复    图影

自制改性TiO_2可见光降解亚甲基蓝的研究    刘伟娜

双氧水、活性炭、沸石不同组合对污水深度处理的试验研究    李海洋

镉—苯并[α]芘复合污染对菲律宾蛤仔毒性效应的研究    王琳

采用工业焦粉深度处理焦化废水的研究    李娅

多环芳烃污染土壤的微生物修复对微生物种群的影响    王菲

女童特发性中枢性性早熟中医证型及发病危险因素的相关性研究    王琰华

斯德哥尔摩公约对我国氯化石蜡产业的影响及对策建议    王申生;赵小平;

固相萃取富集-高效液相色谱法测定土壤·水质中的莠去津    桂学琴;

邻苯二甲酸酯的毒性及其在环境中的分布    胡雄星;韩中豪;刘必寅;张发兵;李芳;王文华;

污泥中的重金属特性分析和生态风险评价    任福民;周玉松;牛牧晨;许兆义;

硫丹在浙江茶园的应用情况、存在问题及对策    石春华;

循环式活性污泥法处理城市污水    陈小燕

污水处理新工艺──UNITANK简介    冯生华

地下水有机污染人体健康风险评价初探    韩冰;何江涛;陈鸿汉;谌宏伟;史敬华;

多环芳烃污染环境的控制与生物修复研究进展    张金丽,郑天凌

污水处理厂中邻苯二甲酸酯类环境激素分析    林兴桃,陈明,王小逸,张淑芬,武少华,陈莎,王桂华,任仁

松花江流域底泥沉积物中多氯联苯和多环芳烃的研究    范丽丽

用气相色谱法测定土壤和蔬菜中PAEs的含量    杨影州;

环境中邻苯酸酯类化合物污染研究概况    魏爱雪,徐晓白

城区湖泊表层沉积物中邻苯二甲酸酯的组成与分布特征    刘敏;林玉君;曾锋;崔昆燕;罗新;曾尊祥;

重庆典型岩溶区地下河水体PAEs分布特征研究    杨梅;扈志勇;蒲俊兵;张俊鹏;孙玉川;

食品塑料包装中PAEs迁移危害研究现状    李明元;胡银川;

强碱性阴离子交换树脂降解去除水体中的PAEs    洪春苗;闫绍轩;李敏;谢俊;李乃瑄;

深圳市蔬菜基地土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的含量水平研究    吕辉雄;李米;蔡全英;曾巧云;黄慧娟;张君;田军建;

全无机型分子印迹TiO_2纳米光催化剂的制备及选择性降解PAEs    沈先涛;朱丽华;余宏伟;唐和清;

环境中的邻苯二甲酸酯及其健康效应    梁春营;陈永亨;邓红梅;

PAEs高/低吸收累积型菜心根际土壤中DEHP的动态变化    曾巧云;吴小莲;莫测辉;蔡全英;李彦文;黄献培;

电子垃圾拆解地区不同深度土壤中邻苯二甲酸酯分布特征研究    刘文莉;张崇邦;张珍;

养殖鱼肉中邻苯二甲酸酯残留分析    王兆梅;马保华;李娜;肖凯军;

气相色谱-质谱法测定轮胎橡胶中6种邻苯二甲酸酯类化合物    邵鹏;郎爽;范筱京;张经华;林金明;

HS-SPME-GC/MS法测定水中的邻苯二甲酸酯类化合物    阳陈;王正萍;张红雨;周宇翔;

黄河(兰州段)水环境中邻苯二甲酸酯污染初探    陈慧;郭宏栋;霍淑慧;段辉;

反思“早熟门”    复旦大学公共卫生学院教授 厉曙光

塑化剂家族无处不在:已污染我国一些湖泊水体    本报记者 王峰

青岛局引导企业应对国外技术法规    杨蕾　彭嘉冠

常州局危包所“主动”服务获回报    刘君峰　谢文娟

采用ISQ测定食品中的邻苯二甲酸酯    邓桂凤 朱曼洁 叶芳挺

高能辐射法去除水中PAEs的研究    赵永富

酞酸酯在湿地植物根际环境中的消减行为    王爱丽

    Alhaji Brima Gogra

重庆主城两江水体与沉积物中邻苯二甲酸酯和多环芳烃污染水平及特征    杜娴

孕期邻苯二甲酸酯暴露及其对生殖健康影响的研究    陈曦

单体同位素分析技术在邻苯二甲酸酯降解中的应用研究    彭学伟

PDA的制备及对水中有机污染物的絮凝去除    张鹏

饮用水中微污染物质的快速检测及藻毒素降解动力学研究    李伟

重庆及三峡库区多环芳烃和邻苯二甲酸酯类物质环境暴露对男性生殖器损害的研究    韩雪

典型持久性有机污染物在城市污水处理过程中的迁移转化规律研究    刘俊建

塑料桶装食用油中PAEs检测方法与迁移模型研究    胡银川

PAEs对原代培养的大鼠脂肪细胞PPAR-γ2表达的影响    伍剑

酞酸酯类化学物与妇科疾病的相关性研究    高强

城市尾水中低浓度邻苯二甲酸酯（PAEs）的降解研究    曾燕艳

孕期邻苯二甲酸酯暴露水平及其对妊娠结局的影响    蔡岩

塑料桶装白酒增塑剂迁移规律及检测方法研究    陈雅

地表水（H市）中六种PAEs的前处理方法研究与分布分析    钱雪红

土壤酞酸酯污染的微生态效应和真菌—植物联合修复技术研究    郭杨

固相微萃取气相色谱质谱法测定化妆品中增塑剂    张璇

生物降解过程中复合酞酸酯的相互作用研究    杨子江