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污水和污泥中多溴联苯醚阻燃添加剂浓度

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-7 14:29:04
采集的污水和污泥中多溴联苯醚阻燃添加剂浓度所示.13种检出率高的多溴联苯醚阻燃添加剂(BDE-15,28,47,99,100,153,154,183,203,206,207,208和209)

为了方便讨论,这里我们定义∑12 多溴联苯醚阻燃添加剂为除了BDE-209之外的其他12种多溴联苯醚阻燃添加剂同系物浓度之和.定义溶解态多溴联苯醚阻燃添加剂为经过1.0 μm玻璃纤维滤膜过滤之后的污水中的多溴联苯醚阻燃添加剂;因此该部分溶解态多溴联苯醚阻燃添加剂既包括实际上的溶解态多溴联苯醚阻燃添加剂,又包括部分吸附在小颗粒上(< 1.0 μm)的非溶解态多溴联苯醚阻燃添加剂。

污水和污泥中多溴联苯醚阻燃添加剂浓度可以看出,多溴联苯醚阻燃添加剂在所有污泥样品中都有检出;除了格栅池的多溴联苯醚阻燃添加剂浓度为105.40 ng · g-1之外,其余构筑物污泥中多溴联苯醚阻燃添加剂浓度范围都在4226.76~9204.14 ng · g-1之间.这个结果一点都不令人感到意外,因为格栅池所拦下来的绝大部分都是大颗粒的无机物和沙子,而这些东西是几乎不能吸附多溴联苯醚阻燃添加剂的(Hites,2004).

自从1988年第一篇关于瑞典污泥中多溴联苯醚阻燃添加剂的文章报道之后,世界各地关于污泥中多溴联苯醚阻燃添加剂的研究报道越来越多.我们在这里对各地已发表的污水和污泥中多溴联苯醚阻燃添加剂浓度进行总结,这样有助于我们进一步的对比研究。

王等(2007b)在2005年采集了中国26个城市污水处理厂的31分污泥样品进行分析,他们发现∑PBDE(12种三溴到七溴的同系物之和)和BDE-209的浓度分别为19.6和68.5 ng · g-1. Peng等(2009)采集了珠江三角洲的污泥样品进行分析,发现其中三溴到七溴同系物浓度之和为46.9 ng · g-1,而BDE-209高达6586 ng · g-1.Yang等(2011)则采集了上海市的污泥样品进行分析,发现其中三溴到七溴同系物浓度之和为67.0 ng · g-1,BDE-209的浓度高达2370 ng · g-1.这些报道结果的差异表明,由于不同区域的社会经济结构的不同,这些区域对商业多溴联苯醚阻燃添加剂的消费类型也不同.

对于污泥样品中多溴联苯醚阻燃添加剂同系物的组成特性来说,我们发现几乎所有检测的目标同系物都在污泥样品中有不同程度的检出.其中,BDE-209是主导同系物,在所有多溴联苯醚阻燃添加剂浓度之和所占的平均比例为83.16%,其比例范围为75.75%~89.48%.这个结果与中国其他学者报道的其他区域污泥样品的检测结果是相一致的。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性,具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。


另外,这个结果与关于土壤和沉积物样品中的多溴联苯醚阻燃添加剂检测结果也非常一致,即商业Deca-BDE是中国最为主要的多溴联苯醚阻燃添加剂类消费品.除去BDE-209之外,在剩下的12种目标检测物中,BDE-99和BDE-47是最为主要的2种同系物,它们在12种同系物浓度之和中所占的平均比例分别为23.9%和18.2%.12种同系物所占平均比例具体排序如下:BDE-99(23.9%)> BDE-47(18.2%)> BDE-28(10.6%),BDE-183(11.2%),和BDE-153(9.04%)> BDE-15(4.9%),BDE-100(5.5%),BDE-154(5.5%) and BDE-206(5.2%)> BDE-203(1.7%),BDE-207(2.5%)和BDE-208(1.7%).对于这一现象的解释有以下几点:BDE-99和BDE-47是另外一种商业多溴联苯醚阻燃添加剂即商业五溴的主要同系物,因而其浓度较高;而其他同系物例如BDE-206,BDE-207,BDE-208和BDE-203要么是商业Deca-BDE的副产物(La Guardia et al., 2006),要么是BDE-209在环境中经光降解或者微生物降解的产物,因而其浓度非常低.

污水处理厂的进水样品中的溶解态多溴联苯醚阻燃添加剂总浓度为183.11 ng · L-1,而初沉池出水样品中溶解态多溴联苯醚阻燃添加剂浓度剧降至34.41 ng · L-1,而改污水处理厂的最终出水样品中溶解态多溴联苯醚阻燃添加剂浓度则降至7.07 ng · L-1,多溴联苯醚阻燃添加剂的去除率达到96%以上。

然而,因为多溴联苯醚阻燃添加剂的亨利常数非常小(大约是1 Pa · m3 mol-1,甚至更低),以及半衰期非常长(大于10000 h),因此在整个污水处理厂处理过程中,多溴联苯醚阻燃添加剂因挥发和降解而去除的量是非常有限的,可以忽略不计(Gouin and Harner,2003)。

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