全氟壬烯氧基苯磺酸钠的PBT评估与可处理性研究

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1、全氟壬烯氧基苯磺酸钠的PBT评估与可处理性研究(申请清华大学工学硕士学位论文)培养单位：环境学院学科：环境科学与工程研究生：黄志修指导教师:黄俊副教授二〇一六年十二月PBTEvaluationandTreatabilityStudyofSodiump-PerfluorinatedNoneoxybenzenSulfonateThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEnvironmentalSc

2、ienceandEngineeringbyJISUHWANGThesisSupervisor:AssociateProfessorHuangJunDecember,2016摘要摘要自2009年《关于持久性有机污染物（POPs）的斯德哥尔摩公约》将全氟辛基磺酸及其衍生物（PFOS）列入管控以来，关于全氟化合物（PFCs）可能引起的环境风险引起了广泛关注。目前市场上至少3000多种的PFCs中，绝大多数都缺乏环境相关特性的研究数据。全氟壬烯氧基苯磺酸钠（通常称为OBS）是中国大量生产和使用的一种氟表面活性剂，年产能超过3000吨，主要用于氟蛋白泡沫灭火剂、

3、石油开采助剂等产品中。由于这些产品的使用方式均为开放式应用，OBS最终将大量进入水和土壤等环境介质中。但是目前尚未有任何关于OBS环境特性的研究报道，这也阻碍了相应的生态风险评估的开展。本文首先参考PFOS替代品评估指南的思路和相关国家标准，以OBS为主要研究对象，对其持久性、生物累积性与毒性（即PBT特性）进行了初步评估。采用OECD301D方法测试表明，OBS不具有快速生物降解性；采用EPIsuite4.1软件估算表明，其logKOW值和BCF值分别为4.48与2745，说明其具有生物累积性；采用OECD203方法和OECD207方法分别测试表明，

4、OBS对鱼类的急性毒性以及对蚯蚓的急性毒性均具有低毒性。与PFOS的PBT特性相比，OBS并未在这方面有明显改善。因此，OBS进入环境后对水生生物和陆地生物的潜在危害值得引起重视。OBS由于产品使用特点将不可避免地最终进入水体，而由于其分子结构中大量的碳氟键和芳香环结构，难以发生自然降解。因此，本文进而以高级氧化（AOP）稳定性为指标，考察了OBS的可处理性。结果表明，在典型的AOPs技术（UV、UV/H2O2、Fenton、碱性臭氧、O3/H2O2）进行了OBS的可处理性研究，并进一步考察了OBS的降解特性。结果表明：在本论文的实验条件下，碱性臭氧氧

5、化对OBS降解最为有效，羟基自由基（OH）氧化是主要的降解机制，分子中的C=C键首先断裂，进而生成较短碳链的氟代羧酸（C2~C4），总体矿化率约为50%~60%。与PFOS及另一种PFOS替代物全氟烷基醚磺酸（F-53B）相比，OBS在AOP条件下稳定性明显要差，更容易发生降解。关键词：PFOS替代品；全氟壬烯氧基苯磺酸钠；OBS；PBT评估；AOPsIAbstractAbstractIn2009,Perfluoroctanesulfonate(PFOS)wasplacedinAnnexofStockholmconventionduetorelate

6、dhealthconcerns.Morethan3000typesofPFCshavebeenusedinthemarket.Andmostofthemareusedwithoutanyscientificevidenceabouttheirenvironmentaleffects.Sodiump-perfluorousnonenoxybenzenesulfonate（OBS）isoneofthefluorinatedsurfactantwidelyusedinChina.AnnualproductionofOBSexceeds3000tons.Thi

7、scompoundismainlyusedasfluoroproteinfire-fightingfoam,additiveforoilproductionandcanbetransportedintoenvironmentviasoilinfiltrationandultimatelycontaminatedwater.However,untilnow,nosuchstudieshaveinvestigatedenvironmentalimpactofOBSsothereisalackofdataregardingecologicalriskasse

8、ssment.Thepresentstudywasconductedtoevaluateper