去除饮用水中高氯酸盐的研究新进展

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1、万方数据第37卷第9期282011年9月水处理技术TECHNOLOGY0FWATERTREATMENTV01．37NO．9Sep．，2011去除饮用水中高氯酸盐的研究新进展许建红m，高乃云·，刘祖文2，杨一琼·，卢宁·(1．同济大学环境科学与工程学院，上海200092；2．江西理工大学建筑与测绘学院，江西赣州341000)摘要：高氯酸盐在水溶液中呈化学动力挚隋性，对人体是非常有害的一种物质。化学还原法、吸附法和生物法是现阶段去除饮用水中高氯酸盐常采用的方法，各有其优缺点。其中吸附法是一种经济高效的方法，但只改变高氯酸盐的位置，仍对环境造成危害。吸附法和生物法协同

2、降解水中的高氯酸盐将是未来的一个研究方向，而且是一种经济高效而又环保的方法。关键词：高氯酸盐；吸附；化学还原；生物降解中圈分类号：TU991．2文献标识码：A文章编号：1000—3770(2011)09—0028—005多年来，高氯酸盐被广泛用于火箭推进剂、烟火制造、军火工业、汽车气袋、高速公路安全闪光板等领域。也作为添加剂被用于润滑油、织物固定剂、电镀液、皮革鞣剂、橡胶制品、染料涂料、冶炼铝和镁电池等产品的生产中。随着生产和使用中高氯酸盐的排放和废弃使其越来越多地进入到环境中。另外农业生产中使用的以智利硝石为原料的化肥中也含有一定浓度的高氯酸盐。另在雨水和雪样

3、中也检测到了高氯酸盐，这说明在某些环境条件下大气中有可能产生一定数量的高氯酸盐[n引。在美国的35个州中的400个位置如地表水，地下水，土壤，饮用水中都能检测到高氯酸盐，对高氯酸盐的研究在美国最先成为热点。美国环境保护署(EnvironmentalProtectionA—gency,EPA)的安全饮用水法案(SafeDrinkingWaterAct,SDWA)降月已将高氯酸盐列入第一批环境污染物候选名单，并建议饮用水中的高氯酸盐浓度不能超过24．5斗g·L一，这是按高氯酸盐在人体内含量不超过0．0007mg·kg-1人体体重来计算得出的。污染较严重的加利福尼亚州

4、已将其公共健康目标确定为6txg·L～，麻萨诸塞州设置国际饮用水的中的首要标准为2¨矿L～。1高氯酸盐的性质与危害高氯酸盐的结构如图1所示，高氯酸盐中的Cl表现为+7价(CIOgCl‘，Eo=1．287V)。高氯酸盐从电位特性来分析，它是一种强氧化剂，但由于4个氧原子呈正面体的4个角包围高价氯离子，呈化学惰性，在水体中有很强的稳定性，很难和一般的还原剂反应，在一般的条件下可长期稳定数十年之久【6】，同时高氯酸盐易溶于水，在水中有很强的迁移性。对此，牟世芬【¨]专门对高氯酸盐进行了调查，在无农药和烟火污染的饮用水厂检测不到高氯酸盐，只有在地下水中检测到高氯酸盐，这

5、说明高氯酸盐有很强的迁移性。另外，高氯酸盐有很强的富集性删，牛吃到能富集高氯酸盐的草，在牛奶中可检测到高氯酸盐。洋葱的叶子能富集高氯酸盐，在根部发现有少量的高氯酸盐。这些都是通过食物链危害到人体的健康。高氯酸根的电荷和离子半径与碘离子非常接近，与碘离子竞争进入哺乳动物和人体的甲状腺，较低浓度的高氯酸盐便可以干扰人体甲状腺的正常功能；较高浓度的高氯酸盐则阻碍碘的吸收，削弱甲状腺体活性机能，造成甲状腺功能失调，引起甲状腺激素T4和三碘甲状腺原氨酸T3合成量的减少，最终影响人体的发育，尤其是婴儿的新陈代谢和中枢神经系统和大脑组织的发育，引起智力缺陷；严重时对骨髓、肌肉

6、组织产生病变影响，诱发甲状腺癌【n¨]。2高氯酸盐的分析方法高氯酸盐分离检测方法【t2]的发展使高氯酸盐成收稿日期：2010—12—07基金项目：国家自然科学基金项目(50878163)；国家科技重大专项资助(2008zx07421—002、2008ZX07421—004)；国家高技术研究发展计划(863)项目(2008AA06A412)；江西省教育厅项目(j9910473)资助作者简介：许建红(1976--)，女，博士，研究方向为水处理技术：E—mail：xujianhongbs@126．corn联系作者：高乃云；E—mail：gaonaiyunl@126．c

7、orn万方数据许建红等，去除饮用水中高氯酸盐的研究新进展29为了近几年的研究热点。离子色谱技术和高灵敏度检测技术的飞速发展，质量浓度在每升微克级的高氯酸可以得到准确无误的检测。在1997年，在美国加州的卫生部门开发的分析方法就是离子色谱法，该方法使用的分离柱是亲水性的DionexIonPacAS5色谱柱，流动相是含有2mmol·L．-对氰基苯酚的120mmol·L·的氢氧化钠溶液，检测采用阴离子微膜抑制器抑制电导检测器。由于氰基苯酚的加入，背景电导升高，检测限升高。在1998年，为对该方法进行完善，人们用亲水性更强的IonPacASI1柱取代IonPacAS5柱

8、，仅使用100mmol·