水中內(nèi)分泌干擾物處理技術(shù)與原理

前言

　　水是生命之本，保證供應(yīng)優(yōu)質(zhì)、安全的飲用水是我國(guó)急待解決的問(wèn)題之一。飲用水直接關(guān)系到人民群眾的身體健康與生命安全，關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定與綜合國(guó)力的增強(qiáng)。目前，隨著工業(yè)，尤其是有機(jī)合成化工、石油化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥（殺蟲(chóng)劑、除草劑和殺真菌劑）、個(gè)人護(hù)理用品等工業(yè)的迅速發(fā)展，有機(jī)化合物的數(shù)量及種類(lèi)與日俱增。作為城市水源的很多湖泊、河流、水庫(kù)，受污染情況嚴(yán)重，持久性有毒有害物質(zhì)、內(nèi)分泌干擾物（EDS或EDCS）等不斷被發(fā)現(xiàn)。水源的污染導(dǎo)致了飲用水質(zhì)的急劇惡化，如上海和長(zhǎng)三角地區(qū)等一些城市的自來(lái)水中，普遍含有致突變物質(zhì)（Ames試驗(yàn)呈陽(yáng)性）。各種合成有機(jī)物進(jìn)入水體，所產(chǎn)生的一系列污染效應(yīng)向現(xiàn)有的飲用水處理技術(shù)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其中最引人注目的問(wèn)題之一就是內(nèi)分泌干擾物的污染?！　「鶕?jù)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，在水源水質(zhì)受到有機(jī)污染時(shí)，現(xiàn)有常規(guī)水處理工藝對(duì)有機(jī)物的去除率僅在20%／6～30%／6之間，對(duì)水中微量有機(jī)污染物均沒(méi)有明顯的去除效果。針對(duì)國(guó)內(nèi)日益嚴(yán)重的水源水質(zhì)污染問(wèn)題，研究人員在飲用水處理中對(duì)原水預(yù)處理、強(qiáng)化常規(guī)處理、深度處理等技術(shù)開(kāi)展了大量研究，取得了很大的進(jìn)展。目前國(guó)內(nèi)對(duì)飲用水處理工藝去除TOC、COD‰、UV254、氨氮、鐵、錳的效果及工藝參數(shù)優(yōu)化等方面的研究較深入，而對(duì)去除水中微量?jī)?nèi)分泌干擾物的研究尚處于起步階段，因此從保障飲用水安全角度出發(fā)，研究飲用水中內(nèi)分泌干擾物的有效去除技術(shù)，對(duì)水處理的運(yùn)行、管理和水質(zhì)提高，是非常必要的。　　“十一五”期間，我們承擔(dān)了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“內(nèi)分泌干擾物的去除性能與機(jī)理研究（2009-K7-4）”；國(guó)家科技重大水專(zhuān)項(xiàng)研究課題“高藻、高有機(jī)物湖泊型原水處理技術(shù)集成與示范（2008ZX07421-002）”；國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目研究課題“東部小城鎮(zhèn)有機(jī)污染水源膜處理組合技術(shù)研究與示范（2006BAJ08806）”；“十五”期間，承擔(dān)了國(guó)家“863”重大專(zhuān)項(xiàng)研究課題“太湖流域飲用水安全保障技術(shù)（2002AA601130）”。圍繞太湖流域和上海黃浦江微污染原水中的內(nèi)分泌干擾物開(kāi)展系統(tǒng)研究，內(nèi)容包括多種內(nèi)分泌干擾物分析方法的建立、黃浦江水中內(nèi)分泌干擾物分布特征、內(nèi)分泌干擾物處理方法的調(diào)查分析、內(nèi)分泌干擾物有效去除技術(shù)及機(jī)理分析等，所有研究成果成為本書(shū)的主要內(nèi)容，目的是能為內(nèi)分泌干擾物的去除和控制提供理論和技術(shù)支持，同時(shí)能為政府和相關(guān)決策部門(mén)提供數(shù)據(jù)支持。

內(nèi)容概要

　　《水中內(nèi)分泌干擾物處理技術(shù)與原理》共分7章，分別是總論、水中內(nèi)分泌干擾物的性質(zhì)與危害、水中內(nèi)分泌干擾物的檢測(cè)與分析、飲用水常規(guī)處理和氧化工藝對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除、活性炭和生物活性炭處理對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除、高級(jí)氧化法對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除、膜過(guò)濾對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除?！　　端袃?nèi)分泌干擾物處理技術(shù)與原理》可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生和研究生作為教材或教學(xué)參考書(shū)，也可供工程設(shè)計(jì)人員參考。

書(shū)籍目錄

前言第1章 總論1.1 內(nèi)分泌干擾物的定義和特點(diǎn)1.1.1 內(nèi)分泌干擾物定義1.1.2 內(nèi)分泌干擾物的特點(diǎn)1.2 內(nèi)分泌干擾物的種類(lèi)1.3 內(nèi)分泌干擾物的污染1.3.1 國(guó)外水環(huán)境中內(nèi)分泌干擾物的分布1.3.2 我國(guó)水環(huán)境中的內(nèi)分泌干擾物污染概況1.4 國(guó)內(nèi)外對(duì)內(nèi)分泌干擾物的研究概況第2章 水中內(nèi)分泌干擾物的性質(zhì)與危害2.1 內(nèi)分泌干擾物的性質(zhì)2.1.1 農(nóng)藥2.1.2 多氯化合物2.1.3 有機(jī)氧化物2.1.4 表面活性劑2.1.5 鄰苯二甲酸酯類(lèi)2.1.6 有機(jī)金屬化合物2.1.7 類(lèi)固醇雌激素2.2 水中內(nèi)分泌干擾物的遷移和轉(zhuǎn)化2.2.1 遷移和轉(zhuǎn)化動(dòng)向2.2.2 內(nèi)分泌干擾物與人類(lèi)接觸途徑2.2.3 減少風(fēng)險(xiǎn)的措施2.3 內(nèi)分泌干擾物的危害性2.3.1 人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)2.3.2 作用機(jī)制2.3.3 對(duì)生物體的危害第3章 水中內(nèi)分泌干擾物的檢測(cè)與分析3.1 內(nèi)分泌干擾物的篩選和評(píng)價(jià)3.1.1 生物試驗(yàn)法3.1.2 化學(xué)分析法3.1.3 內(nèi)分泌干擾物分析的前處理技術(shù)3.2 定量分析3.2.1 樣品取集3.2.2 樣品前處理3.2.3 加標(biāo)回收試驗(yàn)3.2.4 主要分析儀器和設(shè)備3.3 內(nèi)分泌干擾物測(cè)定方法3.3.1 鄰苯二甲酸酯類(lèi)3.3.2 烷基酚類(lèi)3.3.3 農(nóng)藥類(lèi)第4章 飲用水常規(guī)處理和氧化工藝對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除4.1 概述4.1.1 飲用水處理工藝4.1.2 水源水質(zhì)和飲用水水質(zhì)指標(biāo)4.2 常規(guī)處理工藝對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除4.2.1 黃浦江原水和飲用水中內(nèi)分泌干擾物的濃度調(diào)查4.2.2 上海閔行水廠試驗(yàn)4.2.3 上海楊樹(shù)浦水廠試驗(yàn)4.2.4 水廠中試試驗(yàn)去除內(nèi)分泌干擾物4.2.5 水廠去除類(lèi)固醇雌激素4.3 氧化（Cl、O3、UV）工藝去除內(nèi)分泌干擾物4.3.1 預(yù)氯化去除內(nèi)分泌干擾物效果4.3.2 臭氧去除內(nèi)分泌干擾物的效果4.3.3 國(guó)外應(yīng)用氧化（Cl2、O3）工藝去除飲用水中的微污染物第5章 活性炭和生物活性炭處理對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除5.1 概述5.1.1 活性炭制造5.1.2 活性炭選擇5.1.3 粉末活性炭吸附5.1.4 顆?；钚蕴课焦に?.2 活性炭吸附容量和吸附動(dòng)力學(xué)5.2.1 吸附容量5.2.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型5.2.3 試驗(yàn)方法5.3 粒狀活性炭（GAC）對(duì)內(nèi)分泌干擾物的吸附去除5.3.1 顆?；钚蕴繉?duì)雙酚A（BPA）的吸附5.3.2 顆粒活性炭對(duì)鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）的吸附5.3.3 顆?；钚蕴繉?duì)2，4-D的吸附5.3.4 顆?；钚蕴繉?duì)阿特拉津的吸附5.3.5 顆?；钚蕴繉?duì)撲草凈的吸附5.3.6 西瑪津的吸附等溫線5.3.7 顆粒活性炭吸附阿特拉津、撲草凈、西瑪津效果小結(jié)5.3.8 顆?；钚蕴窟^(guò)濾去除內(nèi)分泌干擾物和藥物5.4 粉末活性炭（PAC）對(duì)內(nèi)分泌干擾物的吸附去除5.4.1 粉末活性炭吸附去除不同種類(lèi)的內(nèi)分泌干擾物5.4.2 粉末活性炭對(duì)2，4-D的吸附5.4.3 粉末活性炭和炭砂濾柱聯(lián)合使用5.4.4 粉末活性炭去除污染物小結(jié)5.5 國(guó)外的活性炭吸附內(nèi)分泌干擾物研究5.5.1 美國(guó)飲用水中檢測(cè)到的內(nèi)分泌干擾物5.5.2 競(jìng)爭(zhēng)吸附影響5.6 臭氧-生物活性炭工藝去除水中污染物5.6.1 概述5.6.2 臭氧-生物活性炭和微曝氣活性炭工藝對(duì)BPA的去除5.6.3 臭氧-生物活性炭和微曝氣活性炭工藝對(duì)DMP的去除效果5.6.4 臭氧-生物活性炭工藝對(duì)DEP的去除效果5.6.5 新炭和舊炭對(duì)BPA、DIVIP和DEP的靜態(tài)吸附研究5.6.6 臭氧-生物活性炭工藝對(duì)阿特拉津去除效果5.6.7 生物活性炭去除有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物5.6.8 臭氧-生物活性炭和微曝氣-生物活性炭工藝比較5.6.9 微曝氣活性炭工藝對(duì)阿特拉津去除效果5.6.10 臭氧-生物活性炭對(duì)AOC的去除第6章 高級(jí)氧化法對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除6.1 概述6.1.1 氧化劑和催化劑6.1.2 高級(jí)氧化法6.2 光氧化法去除內(nèi)分泌干擾物6.2.1 單獨(dú)紫外光（UV）去除內(nèi)分泌干擾物效果6.2.2 UV／H2O2光氧化法6.2.3 UV／H2O2／O3工藝去除鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）6.2.4 UV／微曝氣工藝去除4-叔丁基苯酚6.2.5 UV／H2O2／微曝氣工藝6.2.6 UV／O3氧化法6.2.7 光催化氧化法6.2.8 O3／H2O2工藝對(duì)阿特拉津的去除效果6.2.9 UV／H2O2及UV／TiO2去除類(lèi)固醇雌激素第7章 膜過(guò)濾對(duì)內(nèi)分泌干擾物的去除7.1 概述7.1.1 膜過(guò)濾技術(shù)種類(lèi)7.1.2 膜材料和性能7.1.3 膜組件的形式7.1.4 膜組件的布置7.1.5 膜過(guò)濾技術(shù)的運(yùn)行7.2 超濾處理太湖水7.2.1 原水水質(zhì)和試驗(yàn)裝置7.2.2 超濾處理太湖原水的效果7.3 超濾處理黃浦江水7.3.1 原水水質(zhì)和試驗(yàn)裝置7.3.2 水廠原水、沉淀水和濾后水對(duì)超濾膜通量的影響7.3.3 水廠原水、沉淀水、濾后水對(duì)超濾出水水質(zhì)的影響7.4 超濾-納濾聯(lián)用工藝處理黃浦江原水研究7.4.1 試驗(yàn)裝置和原水水質(zhì)7.4.2 超濾-納濾系統(tǒng)處理效果7.4.3 超濾和納濾出水混合試驗(yàn)7.4.4 超濾-納濾系統(tǒng)的運(yùn)行7.4.5 膜的反沖洗和廢水處理7.5 納濾法去除農(nóng)藥7.5.1 納濾法試驗(yàn)設(shè)備7.5.2 納濾去除莠滅凈?7.5.3 納濾去除敵草?。―iuron）7.6 超濾去除微污染物7.7 膜過(guò)濾去除AOC7.7.1 金西水廠膜處理去除AOC7.7.2 閔行二水廠膜處理去除AOC7.7.3 吳淞水廠膜處理去除AOC7.7.4 不同膜處理工藝去除A（）C7.8 納濾膜去除DDT和IICB7.8.1 納濾膜試驗(yàn)裝置7.8.2 納濾去除效果7.9 粉末活性炭（PAC）-超濾膜（UF）聯(lián)用工藝去除17α-乙炔基雌二醇（EE2）7.9.1 活性炭試驗(yàn)工況7.9.2 不同種類(lèi)活性炭中EE2的吸附等溫線7.9.3 PAC對(duì)EE2吸附速率的影響7.9.4 PAC投加量對(duì)EE2吸附速率的影響7.9.5 有機(jī)物對(duì)PAC吸附EE2的影響7.9.6 初始pH對(duì)EE2吸附速率的影響7.9.7 陰離子合成洗滌劑對(duì)EE2吸附速率的影響7.9.8 PAC-UF聯(lián)用工藝對(duì)EE2的去除效果參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　地表水中的內(nèi)分泌干擾物可吸附在固體顆粒上（懸浮固體或沉積物）或被生物群所吸附，由于吸附作用減少了其在水中的濃度。　　內(nèi)分泌干擾物可以通過(guò)滲濾和回灌進(jìn)入地下水中，因多數(shù)內(nèi)分泌干擾物為疏水性和低溶解度，會(huì)吸附在固體有機(jī)物上，而減少滲濾到地下水中的數(shù)量。通過(guò)回灌水而帶人地下水中的內(nèi)分泌干擾物，其輸送決定于對(duì)流、擴(kuò)散、吸附和生物降解?！　〗拥撞慷加心嗌俺练e物，內(nèi)分泌干擾物可附著在沉積物上，這樣將會(huì)導(dǎo)致：　?。?）水環(huán)境中的內(nèi)分泌干擾物不易去除，且更為持久地存在；　?。?）江河底部的泥砂沉積物是不穩(wěn)定的，可以在水流作用下重新沖刷而再懸浮起來(lái)，并隨水流移動(dòng)，將污染物帶到尚未污染的地方，擴(kuò)大了污染的范圍；　?。?）轉(zhuǎn)化過(guò)程受到水解程度或生物降解時(shí)內(nèi)分泌干擾物濃度的影響；　?。?）對(duì)底棲生物和魚(yú)類(lèi)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，并且在食物鏈中進(jìn)行生物積累?！　「街诔练e物上的內(nèi)分泌干擾物的遷移和轉(zhuǎn)化，主要和沉淀、降解以及水流輸送等有關(guān)。　　內(nèi)分泌干擾物在有機(jī)物顆粒上的吸附和有機(jī)碳一水分配系數(shù)（Koc）有關(guān)，并和其水溶性成反比。絕大多數(shù)內(nèi)分泌干擾物會(huì)吸附在固體表面上，因此水環(huán)境中內(nèi)分泌干擾物的遷移，在很大程度上和懸浮顆粒的遷移相一致。天然有機(jī)物易于吸附低溶解度的疏水性內(nèi)分泌干擾物，相比之下，內(nèi)分泌干擾物在黏土顆粒上較難吸附。在內(nèi)分泌干擾物吸附和脫吸之間存在著平衡，由于化合物的疏水性，極有利于吸附，因一般吸附過(guò)程是可逆的，也可以脫吸，但脫吸程度有一定限制。

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