水源水体中邻苯二甲酸酯辐照降解机理及束下溢流处理技术研究

作为增塑剂和化工原料的邻苯二甲酸酯（PAEs）广泛存在于环境中。由于其具有环境内分泌干扰物作用，对生态环境及人体健康都会产生影响，而常规方法难以有效去除。基于电子束辐照技术具有特殊性能和优势，本项目利用电子束辐照处理水源水体中PAEs污染物，研究PAEs的辐照降解特性，并建立相应的降解动力学模型，确定相关常数。同时研究不同环境因素对PAEs辐照降解的影响。另外应用脉冲辐解时间分辨方法对PAEs辐解过程中的瞬态产物进行分析，确定其种类、相应的物理化学参数以及在不同处理条件下的演变机理。同时结合其辐降过程中的稳态产物生成情况，分析PAEs辐照降解途径及其分子结构重排特性，阐明其辐照降解过程及相关产物生成机制。并根据其辐解特性，研究高效辐照处理技术，建立束下溢流处理装置，实现PAEs的有效降解。目的是为采用电子束辐照技术对内分泌干扰物PAEs进行实际处理方面提供一定的理论依据和技术支持。

近年由于邻苯二甲酸酯 (Phthalate Esters，PAEs)的广泛生产和使用，已经在世界范围造成危害。而现有的处理技术无法有效的控制此类污染物，因此研究此类物质的高效处理技术尤为重要。.本研究分析水源水体环境中邻苯二甲酸酯污染特性，并在环境污染物水平下，对污染物进行辐照降解，研究其辐照降解特性，阐明其相关降解、转化过程及机理，并建立辐照处理装置，该研究可以为此类污染物辐照处理提供有效的理论支撑。.研究结果表明，上海区域包括水源水体在内，所有水样中（包括枯水期和丰水期各21个采样点）均能检测出PAEs，这说明该物质在上海市水体中广泛存在。对研究水体样品中检出的PAEs总量进行统计分析，十六种PAEs总浓度Σ16PAEs的浓度范围在0.323~4.928 μg/L之间，平均浓度为1.914 μg/L。而在沉积物中， DEHP则高于环境风险水平（Environmental Risk Levels，ERL）值3倍，有较高生态风险。需要进行处理。.本研究特别利用电子束对水体中的邻苯二甲酸酯进行有效处理，同时结合瞬态（脉冲辐解时间分辨分析）和稳态产物（气质、液质等检测分析）等分析手段，研究邻苯二甲酸酯类在电子束辐照处理下的降解特性，分析其辐解微观反应历程及降解机理，确定此类物质的辐解特性及降解途径。并建立相关辐照处理装置。.机理研究发现，PAEs的电子束降解主要主要是污染物和水辐照产生的羟基自由基进行作用的结果。再经过一系列的氧化反应形成开环的产物，如甲酸、乙酸、乙二酸等有机酸。最终这些有机酸经过氧化作用被完全矿化，形成二氧化碳和水。.同时根据其辐解机理研究，阐明低剂量辐照处理关键技术，建立相关的流动式辐照处理束下装置，在1.5MeV，电子束流强度为8mA。处理时间10秒，在环境浓度水平的目标污染物去除率98%以上。在一定程度上实现邻苯二甲酸酯的有效处理，为此类污染物的相关高效处理措施的建立提供理论指导，为开发高效的邻苯二甲酸酯水处理技术及工艺提供技术支撑。在该项目支持下，发表论文16篇，获得专利1项。另外与相关人员合作，获得上海市技术发明二等奖1项。培养4名学生，完成了预期目标。