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《以中心組合實驗設計方法探討FENTON試劑的添加對於CARBOFURAN 分解效率》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、以中心組合實驗設計方法探討Fenton試劑的添加對於Carbofuran分解效率之影響INVESTIGATIONINTHEEFFECTOFFENTONREAGENTSADDITIONWITHCCDONTHEDECOMPOSITIONOFCARBOFURANBYFENTONPROCESS1212林志高，馬英石，蘇義雄，宋鏶方Lin,J.-G,Ma,Y.-S.,Su,Y.-H.,andSung,C.-F.1國立交通大學環境工程研究所InstituteofEnvironmentalEngineering,NationalChiaoTungUniversit
2、y,Hsinchu,Taiwan2元培科技大學環境工程衛生系DepartmentofEnvironmentalEngineeringandHealth,YuanpeiUniversity,Hsinchu,Taiwan地址：30015新竹市元培街306號E-mail：ysma0728@mail.ypu.edu.tw電話：03-6102210摘要本研究係利用Fenton程序針對不同濃度之加保扶(carbofuran)進行分解，加保扶的初始濃度為10mg/L及50mg/L，同時以亞鐵離子(0~10mg/L)與過氧化氫(0~200mg/L)的加入量作為實驗之
3、控制因子，並配合中心組合實驗設計方法(CCDexperimentaldesign)產生不同亞鐵離子與過氧化氫加入量之操作條件，並依據加保扶分解效率之差異，求得最佳之加藥條件。反應之初始pH值以硫酸調整為3.0，反應時間為20及30分鐘，並於反應中監測pH及ORP(oxidationreductionpotential)。實驗結果顯示，反應過程中pH值並無明顯的變化，而ORP則於加入氧化劑後快速提升50~100mV，並於反應1~2分鐘後逐漸降低並持平，顯示Fenton試劑的添加確實能夠提供足夠的氧化能力以利加保扶的分解。依據加保扶的分解趨勢，反應20-
4、30分鐘後，加保扶的去除率可達100%，同時，在反應前5分鐘多可達到最終去除效率的90%以上，與ORP變化所呈現之趨勢相符。此外，加保扶的最佳分解率雖可達到100%，但因加保扶本身之分子結構不易破壞，因此總有機碳(totalorganiccarbon,TOC)的去除率最高僅達43%，顯示此一程序僅將加保扶分解為其他中間產物而無法持續礦化為CO2。而各種不同條件之實驗結果透過CCD2+設計運算後顯示，加保扶的初始濃度為10mg/L時，最佳的Fenton試劑加藥量為Fe7.4mg/L及H2O2143mg/L，若初始濃度提高到50mg/L，則最佳的Fent
5、on試劑加藥量為2+Fe9.5mg/L及H2O2217mg/L。關鍵字：加保扶，Fenton程序，中心組合實驗設計方法，礦化11.前言加保扶是一種毒性強大的氨基甲酸酯類農藥，它是用來控制包括土豆，玉米和大豆等各種各樣的經濟作物成長過程中昆蟲的存在的影響。加保扶是一種系統性的農藥，當植物吸收加保扶並通過根莖到整個植物分佈，因此在導管、莖和葉中均可達到殺蟲所需濃度(Wangetal.,2002)。在水中加保扶的持久性與pH值直接相關，加保扶在酸性水中很穩定，但是受到化學的水解作用會轉變成鹼性。對魚類來說，加保扶具有非常高之毒性，一般來說，加保扶對魚類的L
6、C50值低於1mg/L，若加保扶沿著水流進入田野或果園亦可能會造成危害。加保扶的分子結構示在圖1。加保扶在水(700mg/L，在25℃)及丙酮(150g/kg)中的溶解度很高(Worthing,1991)。若暴露在加保扶中，包括氣喘、糖尿病、心血管疾病、機械阻塞的胃腸道或泌尿生殖道、或那些迷走神經過敏的情況會有特別高的風險(U.S.Departmentofagriculture)。圖1加保扶的分子結構已經有各種有效處理加保扶水樣的方法被證實，如超音波處理、直接光分解、UV照射在有臭氧或Fenton試劑、陽極Fenton處理(anodicFentont
7、reatment,AFT)和二氧化鈦作為光催化劑。光解結合Fe(III)處理加保扶的研究結果顯示，Fe(III)的初始濃度及pH對降解率有強烈的影響。加保扶的降解效果在不同的pH中有良好的一致性，當加保扶的初始濃度為10mg/L，pH值為2.8時，經過50分鐘反應，加保扶可完全降−3−1解，且分解之反應呈現一階反應之趨勢，其反應速率常數為1.60×10s。而針對TOC的減少，經過25h的光催化反應，去除率僅為70%(Katsumataetal.,2004)。Tennakoneetal.(1997)利用粉末TiO2作為催化劑，並固定在玻璃版上，配合UV
8、(400W)進行分解反應，當反應之pH值設定為2.8，經過15小時的反應可將222mg/L加保扶完全礦化，此
