基于生物毒性的四溴双酚a降解工艺评价及优化

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1、硕士学位论文基于生物毒性的四溴双酚A降解工艺评价及优化EVALUATIONANDOPTIMIZATIONOFTBBPADEGRADATIONBASEDONTOXICITYPROCESS宋欣哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：628密级：公开工学硕士学位论文基于生物毒性的四溴双酚A降解工艺评价及优化硕士研究生：宋欣导师：董文艺教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X703.1U.D.C:628Dissertationfor

2、theMasterDegreeinEngineeringEVALUATIONANDOPTIMIZATIONOFTBBPADEGRADATIONPROCESSBASEDONTOXICITYCandidate：SongXinSupervisor：Prof.DongWenyiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalScienceAndEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2015Degree-Confe

3、rring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要四溴双酚A（TetrabromobisphenolA，TBBPA）是目前全球用量较大的溴化阻燃剂，具有持久性毒性、难以降解的特点，会对生态环境和人类健康造成难以逆转的危害。虽然，目前针对TBBPA的降解技术已有较多的研究，然而大部分研究仅局限于TBBPA的去除，对于降解产物可能存在的毒性方面的研究相对较少，且往往仅采用单一毒性检测方法，多为急性毒性检测，缺乏慢性毒性、遗传毒性等方面的研究，难以较全面评估污染物的毒害效应。而将以上不同类型的毒性检测方法结合起来，可形成综合毒性评价指标潜在生态毒

4、性效应指数（potentialecotoxiceffectsprobe，PEEP），该指标能够较全面对污染物的毒害效应进行评估。本文中将综合毒性评价指标与理化指标相结合，对目前研究中对TBBPA去除效果较好的高铁酸钾氧化法和臭氧氧化法去除TBBPA过程中的综合毒性变化规律进行研究，结合TBBPA的降解效率，评价并优化处理工艺。通过配水试验，研究了不同反应条件下高铁酸钾去除TBBPA过程中的毒性变化规律，结合TBBPA去除率对反应条件进行优化。结果表明，高铁酸钾去除TBBPA反应过程中，急性毒性和慢性毒性基本均呈先波动升高后降低的趋势；遗传毒性通过Ames试验检测，不具有致突变性，即不具有

5、基因水平的遗传毒性。将各项毒性检测指标转化成为综合毒性评价指标PEEP，结合PEEP和TBBPA降解率，高铁酸钾氧化法去除0.15mg/LTBBPA时，最佳反应条件为：高铁酸钾投加量为0.15mg/L，pH为7或8，温度为25℃，反应时间为60min。臭氧氧化法去除TBBPA过程，急性毒性变化规律与高铁酸钾氧化法去除TBBPA过程中的急性毒性变化规律基本一致，慢性毒性呈波动降低的趋势，遗传毒性同样不具有基因水平的遗传毒性。将各项毒性检测指标转化成为综合毒性评价指标PEEP，结合PEEP和TBBPA降解率，臭氧氧化法去除0.15mg/LTBBPA时，最佳反应条件为：臭氧投加量为0.15mg

6、/L，pH为6，温度为10℃，反应时间为60min。结合TBBPA去除率和综合毒性变化，对高铁酸钾工艺和臭氧工艺进行了对比分析，结果表明：两种工艺分别在最佳反应条件下，均可完全去除TBBPA，臭氧工艺对综合毒性削减的效果优于高铁酸钾工艺，反应终点PEEP值为1.64，综合毒性可由微毒降低至无毒；两种工艺在相同摩尔比氧化剂条件下，高铁酸钾工艺对TBBPA的去除效果较好，但臭氧工艺对综合毒性的削减效果优于臭氧工艺。关键词：四溴双酚A；高铁酸钾氧化法；臭氧氧化法；潜在生态毒性效应指数IAbstractAbstractTetrabromobisphenolAasthecurrentbiggest

7、productionandusageofthebromideflameretardants,posedathreattohumanhealthandecologicalenvironment,withpersistent,cumulativeandbiologicaltoxicitycharacteristics.Atpresent,theresearchonTBBPAmostlyusethetraditionalwaterqual