以苯嗪草酮做为目标污染物，过硫酸钾作为氧化物，热活化过硫酸钾产生硫酸根自由基（SO4-·）来降解水中的苯嗪草酮，本文研究了温度、PH、过硫酸钾浓度以及苯嗪草酮浓度的变化对于降解效率的影响。结果表明，随着温度升高，苯嗪草酮的降解加快；酸性条件有助于苯嗪草酮的降解，碱性条件下随着pH升高,苯嗪草酮的降解逐渐受到抑制；增加K2S2O8浓度会是苯嗪草酮降解加快；在同等浓度K2S2O8降解下，随着苯嗪草酮浓度升高，降解效率降低。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract. 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 1
1.1 实验试剂与仪器 3
1.1.1 实验试剂 3
1.1.2 实验仪器 3
1.2 实验方法 3
1.2.1 改变温度对降解效率影响的实验方法 3
1.2.2 改变PH对降解效率影响的实验方法 3
1.2.3 改变K2S2O8浓度对降解效率影响的实验方法 3
1.2.4 改变苯嗪草酮浓度对降解效率影响的实验方法 4
1.3分析方法 4
2 结果与分析 4
2.1 改变温度对苯嗪草酮降解的影响 4
2.2 改变K2S2O8浓度对苯嗪草酮降解的影响 6
2.3 改变pH对苯嗪草酮降解的影响 9
2.4 改变苯嗪草酮浓度对其降解的影响 10
3 结论 11
致谢 11
参考文献 12
热活化过硫酸钾降解水中苯嗪草酮
引言
引言 苯嗪草酮（metamitron）是一种三嗪酮类除草剂[1]，是德国拜耳公司作为生产商于1975年研制生产，其主要用于甜菜等蔬菜，防除禾本科杂草和阔叶类杂草。化学结构式如图1（a）所示。苯嗪草酮毒性比较低，对大鼠的急性经口LD50值约为2000 mg/kg[23]，急性经皮LD50值大于4000 mg/kg[4]，对豚鼠皮肤及感官系统无刺激性。其无致畸毒性以及潜在致癌性[4]。苯嗪草酮对蜜蜂的有毒刺激性不显著。国内对于这种除草剂的了解还比较少，研究方法较少 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
。国外对于这种除草剂的使用已经形成规模，由于苯嗪草酮主要作用于旱地植物，如小麦、玉米等农作物，可以防止龙葵、野芝麻、早稻禾等杂草；其对植物与有很高的选择性，不会影响作物的正常生长，安全性高；苯嗪草酮的应用适应性长，在农作物种植的前、中、后期均可以施用；而且由于其毒性小，在很多农场和田地受到广泛使用。由于其滥用得不到管理，造成了一定程度的环境污染，受到国外环境科学家的重视，对于苯嗪草酮的处理降解的手段也逐渐丰富起来。


图1（a） 苯嗪草酮化学结构式
国内这种除草剂的使用还不广泛，但是随着经济全球化的快速发展，中国与国外的交流日益频繁，很多国外的新产品正源源不断进入到中国的本土市场，而这些新产品由于其使用的范围和认知的方面尚浅，所以其危害在中国本土并不明显，随着使用的扩大化，其危害在逐渐积累的量变过程中形成质变，对于环境的破坏和污染逐渐明显。苯嗪草酮就属于这类新型国外流入中国市场的产品。这种除草剂的毒性虽然比较低，但是并不说明其对环境是没有危害的。特别是相对于国外的植物种类和环境条件，中国的植物和环境是不一样的，而苯嗪草酮的毒性检测也是相对于国外的环境作出的分析，其毒性在中国本土尚不明确。所以，我们要防患于未然。研究苯嗪草酮对国内生态环境的影响程度，并同时做出风险防范措施，研究出有效的治理手段，在原有处理方式的基础上加深研究，寻找更加高效节能的处理手段，同时还需要做出的是在找到高效处理手段的同时对处理条件进行研究，找出最合适的处理条件，这一做法在针对有机物污染环境的过程中会起到很显著的效果，不仅是处理有机污染物的效果会更高效，同时在处理固定浓度的有机污染物会节约资源，使资源利用更加合理。
早先使用的处理方法是物理法、化学法及生物法，物理法包括絮凝法[5]，沉淀法，活性炭吸附法等。但物理方法对于苯嗪草酮的处理效果并不理想，不能从根本解决苯嗪草酮的遗留问题。而化学方法则是使用氧化法对其进行氧化处理，例如氧化剂氧化法、电化学氧化法等[6]，但化学方法对于苯嗪草酮的处理效果也不理想，而且处理后有氧化剂的残留问题，造成环境的二次污染。而生物法是使用分离和驯化微生物来进行定向的污染物处理，但生物法的难度在于对于微生物的选择和分离驯化难度较大，虽然处理效果好其培养的条件和需要降解的条件要求较高，不适宜苯嗪草酮的降解。
过硫酸盐作为一种强氧化剂，在常温下理化性质比较稳定[7]，对有机物的降解处理效果不显著，但在热、光或过渡金属催化等条件下，S2O82会被激活而产生具有强氧化能力的硫酸根自由基 SO₄¯( E0= 2.5 ～ 3.1 V) [8]，SO₄¯的氧化还原电位接近氧化性极强的OH(E0= 2.8 V) ，可以能使绝大部分有机物被氧化降解。且SO₄¯在水中的半衰期为4 s，远远大于OH 在水中 104 S的半衰期[9]，这使得在发生氧化反应时，SO₄¯能够与反应产物进行更为充分接触，提高了氧化效果。使用热活化过硫酸盐来对高浓度的有机物的降解方式是20世纪50年代新兴的高级氧化技术（简称AOPs），这种方法对于难降解的有机污染物又很强的处理效果[10]，反应条件是把氧化剂进行加热活化，使其氧化性能得到大幅度提高，从而使降解有机物的性能增强。
本次实验就是通过热活化K2S2O8这一方法来降解水中苯嗪草酮，由于热活化过硫酸钾降解有机污染物的方法具有很高的实用性，因此，使用热活化过硫酸钾来降解水中的苯嗪草酮。为了使这一方法在环境保护方面具有更高的利用价值，同时产生更高的经济效益，本次实验探究的主要问题就是热活化过硫酸钾在降解苯嗪草酮时的最佳反应条件，参考很多文章和著作，我准备设定温度、pH、过硫酸钾浓度、苯嗪草酮浓度这四个方面来分别探求反应发生的最适条件，在得到最适条件的数据以后，以后处理苯嗪草酮这一有机污染物就可以更加高效，同时能够在节约资源的情况下得到处理效果的最大化，为以后处理此类污染物可行性提供了理论依据。

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