饮用水中有机锡污染去除效能研究开题报告

 2022-03-16 21:43:21

1. 研究目的与意义

有机锡化合物是由一个或多个碳锡共价键相互结合而成的有机金属化合物,其通式为rnsnx4-n,r可以是芳基或烷基,x代表阴离子基团,如卤素、氢、氧、羟基、羧基或其他一些官能团,n取1-4(为四种有机锡化合物,即一、二、三和四有机锡化合物)[1]。在200℃的高温下锡碳键不易断裂,不过可以被强酸碱、紫外光、氧化剂等打断[2],所以有机锡在环境中较为稳定,不易被降解,水体中有机锡的半衰期一般在几天到几周左右。有机锡的性质在很大程度上受到r基团性质和数目的影响。在常温条件下,有机锡化合物主要以固态或液态存在,其具有的特点包括难挥发性、疏水性及一定的极性。

有机锡是由人为因素导致而进入水体环境中毒性极强的有机物,其中生物毒性最强的当属三有机锡化合物,它的杀生效果最好,有人认为主要是因为三有机锡拥有一种生物活性,可以和某些蛋白质相结合,造成线粒体功能的破坏;一和二有机锡化合物毒性相较弱些,四有机锡化合物本身则基本无毒或毒性较低[3],它主要作为合成其他有机锡化合物的中间体。不过四有机锡在降解的过程中会生成其他取代类型的有机锡,如三有机锡等,所以四有机锡的后发毒性值得我们重视,有研究表明在肝脏中易发生上述降解过程[4]。

有机锡对包括鱼类、软体动物、甲壳类动物等水生生物的影响很大。有机锡具有脂溶性,生物对它的富集能力很强(富集倍数在5000~10000倍左右),水体中微量的有机锡就会导致水生生物慢性中毒或者性畸变。很多研究表明三丁基锡会导致生物的性畸变现象的发生,在英美等地都有发现三丁基锡所引起的牡蛎壳变厚现象。而最新的一项研究表明亚洲成为了有机锡污染的重灾区之一,牡蛎百分百雌化的情况在日本和台湾一些港口被发现。

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2. 研究内容和预期目标

本论文研究内容包括:

1、建立有机锡衍生化gc-ms色谱法,用于测定水中有机锡的含量,

2、考察氧化时间、溶液的初始ph、氧化剂的投加量、初始温度以及有机底物腐殖酸等因素对去除率的影响,优化本实验的实验条件。

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3. 研究的方法与步骤

利用氧化剂氧化水的有机锡,具体研究步骤如下:

1、原水的配置:取500ml去离子水于烧杯中,加入100三丁基锡,以及2毫克的氧化剂,在恒温20水浴中加热,并在磁力搅拌器上搅拌,用磷酸盐缓冲溶液调节ph。(本实验主要研究的ph为5、7、9,分别用2mol/l的磷酸二氢钠调节ph为5和用2mol/l的磷酸氢二钠调节ph为9)

2、取样:分别取原水样和氧化时间为5min、10min、15min、20min、30min、60min、90min、120min时10毫升的样品于比色管中(如果样品比较浑浊,需要过滤),比色管中提前添加2滴0.1mol/l的硫代硫酸钠中指示剂,震荡均匀,待用。

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4. 参考文献

[1]石孝洪,魏世强,李军.有机锡化合物的环境化学行为及效应[J].重庆大学学报,2003,26(7):104-107

[2]HochM.Organotincompoundsintheenvironment-anoverview[J].appliedgeochemistry,2001,16:719-743

[3] 胡冠九,徐明华.有机锡的性质、环境污染来源及测定方法[J].环境监测管理与技术,2000,12(增刊):14-30

[4] BlunderSJ,EvansCJ,inHutzingerO.(Editior).AnthroPogenieeomPounds[A].Thehandbookofenvironmelltalchemistry[M],PartE,SPringerVeriiag,Berlin,Germany,1990,3

[5] BatleyGE.Thedistributionandfateoftributyltininthemarineenvironment,indemora,S.J.(Ed.),tributyltin:acasestudyofanenvironmentalcontamination,cambridgeenvironmentalchemistryseries[A].CambridgeUniv.press,Cambridge,1996,139-165

[6] JiangGB,ZhouQF,LiuJY,etal.Occurrenceofbutyltincompoundsinthewatersofseleetedlakes,riversandcoastalenvironmentsfromChina[J].EnvironmentalPollution,2001,115:81-87

[7] YuanDX,YangDN,WadeTL.StatusofpersistentorganicpollutantsinthesedimentfromseveralestuariesinChina[J].EnvironmentalPollution,2001,114:101-111

[8]朱欣,徐立红.三丁基锡诱导细胞凋亡的机制[J].环境与健康杂志,2005,22(2):155-158

[9]崔福义,任刚.饮用水的有机锡问题及对策[J].环境工程学报,2007,1(1):1-6

5. 计划与进度安排

1. 1月7日,学生选题.

2.1月20日,熟悉课题任务书在寒假期间,完成英文文献,查阅资料,完成文献综述及开题报告初稿。

3.3月16-27(开学第3-4周), 修改翻译文献及开题报告

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