過去的幾十年中，在水體中檢測到了越來越多的藥品及個人護(hù)理用品(pharmaceuticalandpersonalcareproducts，PPCPs)。PPCPs作為一種新的污染物質(zhì)已經(jīng)引起了公眾的廣泛關(guān)注[1-3]。
三氯卡班(三氯碳酰苯胺或三氯對二苯脲，TCC)是個人護(hù)理用品(如抗菌香皂?抗菌牙刷和牙膏)中一種常見的抗菌殺菌劑。TCC通常在使用后被直接沖洗到自然水體中，因此是水體中檢出率較高的有機(jī)污染物之一[4-7]。有文獻(xiàn)報道，在污水處理廠下游水體中藻類[8]和蝸牛[9]體內(nèi)均檢測到了高濃度的TCC，說明TCC在生物體內(nèi)有蓄積作用。另有研究證實(shí)，TCC的暴露增加了人類卵巢細(xì)胞中雌二醇的基因表達(dá)[10]。同時，發(fā)現(xiàn)TCC能影響樹蛙與老鼠體內(nèi)對甲狀腺荷爾蒙做出響應(yīng)的基因的轉(zhuǎn)錄[11]并能抑制水溶性環(huán)氧化物-水解酶[12]。
因此，尋找一種能有效去除水體中TCC的方法非常重要。TCC由于其抗菌性很難被常規(guī)的生物處理技術(shù)去除[13，14]。高級氧化因其能產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基而具有去除難生物降解化合物的能力，在水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。截至目前，用高級氧化技術(shù)去除TCC的研究非常有限，僅有關(guān)于電-Fenton法[15]和臭氧-Fenton法[16]的處理見諸報道。但是這些方法都存在操作復(fù)雜?成本較高的問題。
光降解以其反應(yīng)條件溫和?氧化能力強(qiáng)?操作簡單等特點(diǎn)受到人們的普遍關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)旨在研究光照下TCC的降解。我們考察了實(shí)驗(yàn)因素如不同光源?溶液pH值?初始TCC濃度以及TiO2添加量以及水中常見陰離子如Cl-?NO-3 和SO2-4 的影響。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 試劑及儀器
1.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
TCC(≥98%)，結(jié)構(gòu)如圖1所示，購自阿拉丁試劑(上海)有限公司。色譜純的甲醇，購自上海星可生化有限公司。TiO2(P25)購自Degussa公司(德國)。分析純的NaNO3?NaCl?Na2SO4 購自天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司。其他所用化學(xué)試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水均經(jīng)過Milli-Q Plus185水凈化系統(tǒng)凈化，電阻率大于18MΩ·cm。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
BL-GHX-Ⅱ型綜合光化學(xué)反應(yīng)儀(上海比朗儀器有限公司)，BL-200S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(上海比朗儀器有限公司)，高壓汞燈(125W，上海比朗儀器有限公司)，長弧氙燈(125W，上海比朗儀器有限公司)，Waters1525型高效液相色譜儀(美國Waters公司)，Waters2998型二極管陣列檢測器(PAD)，色譜柱(SunFireTM C18，5μm，4.6mm×150mmColumn)，數(shù)顯pH計(上海雷磁儀器廠)。
1.2 光降解反應(yīng)
TCC光降解反應(yīng)在圓柱形石英玻璃反應(yīng)器中進(jìn)行(圖2)。燈柱放置于柱形管中，柱形管外有循環(huán)水加熱套以減少紅外輻射及冷卻燈柱。使用了2種燈柱，紫外燈(125W 高壓汞燈)與氙燈(125W)。在反應(yīng)器中加入已知濃度的TCC溶液(除2.3外，其他TCC溶液初始濃度均為5mg/L?pH =6.7)250mL，整個反應(yīng)過程中反應(yīng)液保持?jǐn)嚢?250r/min)以確保混合充分。循環(huán)水使反應(yīng)溫度穩(wěn)定為(25±1)℃。每隔10min取樣2mL進(jìn)行分析。
? 為了考察光催化劑對TCC降解的影響，在TCC溶液中加入不同濃度的TiO2。為了檢驗(yàn)水體中陰離子存在對TCC降解的影響，在TCC溶液中加入NaNO3?NaCl和Na2SO4 使溶液中NO-3 ?Cl-和SO2-4濃度分別為5mg/L。具體參見污水技術(shù)資料更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.3 分析方法
TCC濃度采用高效液相色譜法(HPLC，C18反相柱(4.6mm×250mm)，二極管陣列檢測器(λ=265nm)進(jìn)行檢測。流動相為甲醇與水(甲醇∶水=88∶12)的混合溶液，流速1mL/min。所有樣品均經(jīng)過0.45μm濾膜過濾。
詳情請下載：抗菌劑三氯卡班在水溶液中的光降解
