四溴双酚A污染控制技术研究

本书是团队长期以来在四溴双酚A（TBBPA）降解机理、毒性风险等方面的研究成果。本书梳理了TBBPA的性质、环境介质和生物体中含量、生物毒性，以及降解研究现状、问题等；分别系统性地开展臭氧氧化技术和高铁酸盐氧化工艺对TBBPA的降解效能、降解机理和生物毒性控制效果的研究，归纳总结了臭氧氧化技术和高铁酸盐氧化工艺去除污染物的现状和技术瓶颈；通过对比两种单独氧化工艺的优缺点，率先提出了高铁酸盐-臭氧联用工艺，总结了联用工艺的优势，并对联用工艺进行反应条件优化、副产物控制效果研究及机理分析。
本书适合新污染物环境风险控制、降解治理、高级氧化技术研发等领域的科研工作者、教师、学生及相关行业的企业管理者、专业技术人员参阅。

第1章 四溴双酚A简介 1
1.1 四溴双酚A的性质 1
1.2 四溴双酚A在环境介质中的含量 2
1.2.1 TBBPA在水体中的含量 2
1.2.2 TBBPA在土壤及底泥中的含量 3
1.2.3 TBBPA在大气中的含量 3
1.3 四溴双酚A在水生生物及人体中的含量 3
1.3.1 TBBPA在水生生物中的含量 4
1.3.2 TBBPA在人体中的含量 4
1.4 四溴双酚A的生物毒性 4
1.4.1 生物毒性评价方法 5
1.4.2 TBBPA的生物毒性效应 5
第2章 四溴双酚A降解研究现状 8
2.1 四溴双酚A的降解技术研究 8
2.1.1 生物降解技术 8
2.1.2 物理降解技术 9
2.1.3 光降解技术 10
2.1.4 臭氧氧化技术 11
2.2 四溴双酚A的降解机理研究 12
2.2.1 四溴双酚A降解过程中的中间产物分析 12
2.2.2 四溴双酚A的主要降解途径 13
2.2.3 量子化学计算对降解机理的辅助研究 14
2.3 降解过程中生物毒性的控制研究 16
2.3.1 降解过程中生物毒性的产生 16
2.3.2 降解过程中生物毒性的控制 17
第3章 臭氧氧化技术降解四溴双酚A的效能与机理 19
3.1 试验材料及方法 19
3.1.1 试验溶液制备 19
3.1.2 试验方法 20
3.1.3 检测方法 21
3.1.4 生物毒性分析 22
3.1.5 量子化学计算 24
3.2 臭氧氧化技术降解TBBPA的影响因素研究 26
3.2.1 臭氧浓度对降解TBBPA的影响 26
3.2.2 溶液初始pH对臭氧降解TBBPA的影响 27
3.2.3 温度对臭氧降解TBBPA的影响 29
3.2.4 TBBPA初始浓度对臭氧降解TBBPA的影响 31
3.2.5 水中共存物质对臭氧降解TBBPA的影响 32
3.3 臭氧降解TBBPA过程中的无机中间产物研究 36
3.3.1 臭氧降解TBBPA过程中的脱溴水平 37
3.3.2 臭氧降解TBBPA过程中的溴酸盐生成水平 40
3.4 臭氧降解TBBPA的反应机理分析 43
3.4.1 臭氧降解TBBPA的有机中间产物和矿化度分析 43
3.4.2 臭氧降解TBBPA的反应途径和DFT计算分析 47
3.5 臭氧降解TBBPA过程中的毒性控制 53
3.5.1 急性毒性 54
3.5.2 慢性毒性 56
3.5.3 有毒中间产物 57
3.6 本章小结 58
第4章 高铁酸盐氧化工艺降解四溴双酚A的效能与机理 60
4.1 高铁酸盐特性及污染物去除研究现状 61
4.1.1 高铁酸盐的物化特性 61
4.1.2 高铁酸盐氧化工艺除污和应用现状 61
4.1.3 高铁酸盐氧化工艺存在问题及解决方法 63
4.2 试验材料及方法 64
4.2.1 高铁酸钾溶液制备 64
4.2.2 高铁酸钾浓度的检测 65
4.3 高铁酸钾与TBBPA的反应动力学研究 65
4.4 高铁酸盐氧化工艺降解TBBPA的影响因素研究 70
4.4.1 高铁酸盐浓度对降解TBBPA的影响 70
4.4.2 温度对高铁酸盐降解TBBPA的影响 72
4.4.3 TBBPA初始浓度对高铁酸盐降解TBBPA的影响 75
4.4.4 水中共存物质对高铁酸盐降解TBBPA的影响 76
4.5 高铁酸盐降解TBBPA过程中的脱溴水平研究 79
4.6 高铁酸盐降解TBBPA的反应机理分析 82
4.6.1 高铁酸盐降解TBBPA的有机中间产物和矿化度分析 82
4.6.2 高铁酸盐降解TBBPA的反应途径和DFT计算分析 86
4.7 高铁酸盐降解TBBPA过程中的毒性控制 89
4.7.1 急性毒性 89
4.7.2 慢性毒性 92
4.7.3 有毒中间产物 93
4.8 臭氧和高铁酸盐单独氧化工艺的对比研究 97
4.8.1 TBBPA降解效能的对比 97
4.8.2 脱溴水平及溴酸盐生成风险的对比 98
4.8.3 生物毒性的对比 100
4.8.4 单独氧化工艺的优缺点 101
4.9 本章小结 102
第5章 高铁酸盐-臭氧联用工艺降解四溴双酚A的效能与机理 104
5.1 高铁酸盐-臭氧联用工艺的优势研究 104
5.1.1 联用工艺对TBBPA的协同高效降解 105
5.1.2 联用工艺对TBBPA的高脱溴水平 106
5.1.3 联用工艺对遗传毒物溴酸盐的高效控制 107
5.1.4 联用工艺对生物毒性的有效控制 108
5.2 高铁酸盐-臭氧联用工艺的条件优化及优化效果 109
5.2.1 氧化剂投加顺序的优化 109
5.2.2 氧化剂投加浓度的优化 111
5.2.3 pH的优化 113
5.2.4 联用工艺优化后对生物毒性的控制效果 114
5.2.5 联用工艺优化后对TBBPA的矿化度 115
5.3 高铁酸盐-臭氧联用工艺对溴酸盐的控制效果研究 116
5.3.1 联用工艺对溴酸盐的控制及干扰排除 117
5.3.2 水质条件对联用工艺控制溴酸盐的影响 119
5.3.3 与其他控制方法的对比 125
5.4 高铁酸盐-臭氧联用工艺的机理分析 132
5.4.1 联用工艺协同除污效能的机理分析 132
5.4.2 联用工艺控制溴酸盐的机理分析 136
5.5 本章小结 139
参考文献 141