水中痕量有机氯农药的分析测定及纳滤膜处理效能研究

论文摘要

广泛应用于农业的有机氯类农药（OCPs）是一类高效广谱杀虫剂,也是对环境构成严重威胁的人工合成环境激素。这类农药化学性质稳定,脂溶性强,残效期长,在环境中很难被降解。本文以β-六六六（β-HCH）、4,4’-滴滴涕（p,p′-DDT）、4,4’-滴滴滴（p,p′-DDD）、4,4’-滴滴伊（p,p′-DDE）、百菌清等五种典型的有机氯农药类（OCPs）物质为研究对象。建立和完善了实验室分析测定技术,并以此为基础,完成了纳滤膜对其分离特性的研究。得到如下结论:（1）通过试验测得,对水中痕量OCPs,采用固相萃取（SPE）,气相色谱-质谱联用（GC-MS）的分析方法。SPE选用C18固相萃取小柱,二氯甲烷为洗脱剂。利用正交试验确定出固相萃取的最优条件:洗脱流速0.5mL/min、洗脱体积3mL、水样流速10mL/min。在优化条件下采用GC-MS法测定各化合物的平均回收率达到72%～102%,相对标准偏差（RSD）为1.80%～8.23%,该方法检出限为0.02μg/L～0.25μg/L。利用选择性离子扫描,可排除样品中基质的干扰,相应地提高分析方法的灵敏度。与其他测定方法相比,该法精密度高,准确性好,适用于水中痕量有机氯农药的分析。（2）通过对纯水、腐殖酸、与OCPs人工配水的纳滤分离试验研究表明:纳滤对DDD、DDE和DDT的截留率基本达到100%。百菌清和BHC的平均截留率在80%以上是分离OCPs的有效方法;NF-90膜比NF-70膜的分离效果更好。（3）操作条件（操作时间、压力）和原水性质（原液浓度、离子强度、pH值和腐殖酸）对纳滤膜分离OCPs的截留率有影响。膜通量随时间的延长有所衰减。对DDD、DDE和DDT的截留率基本达到100%。对于百菌清和BHC,随压力的增大,膜通量变大,但对于百菌清和BHC的截留率先增大,后减小;在压力为0.4MPa下,百菌清和BHC的截留率最高;随浓度的增大,膜通量变小,而截留率则变大;pH升高,膜表面的负电荷增加,膜孔径变大,因此使膜通量增大,截留率下降。pH较低时,OCPs易进入膜孔,截留率下降,因此OCPs在pH=7时截留率最高。离子强度增大,膜表面双电层被压缩,膜孔径减小,导致膜通量下降,百菌清和BHC的截留率上升;相同离子强度条件下,加入CaCl2比加入KCl影响更大。腐殖酸共存条件下,随着过滤时间的延长,会导致膜污染的加剧,膜孔的堵塞,导致膜通量下降,OCPs截留率上升。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 环境激素
• 1.1.2 有机氯农药
• 1.2 纳滤膜分离技术
• 1.2.1 纳滤膜概述
• 1.2.2 纳滤的特性及结构
• 1.2.3 纳滤膜的分离机理
• 1.2.4 纳滤膜的性能指标
• 1.2.5 纳滤膜的应用
• 1.3 课题来源及研究内容
• 1.3.1 课题来源及研究对象
• 1.3.2 课题研究内容及意义
• 2 试验方法的设计与前处理技术研究
• 2.1 试验仪器及试剂
• 2.1.1 试验仪器
• 2.1.2 试验试剂
• 2.1.3 试样的制备
• 2.1.4 试验前的准备
• 2.2 样品的前处理方法研究
• 2.2.1 固相萃取
• 2.2.2 固相萃取正交试验设计
• 2.3 分析方法的确立
• 2.4 分析质量控制
• 2.4.1 全程序的空白试验
• 2.4.2 精密度
• 2.4.3 准确度
• 2.5 纳滤试验设计
• 2.5.1 试验设计
• 2.5.2 膜的保存
• 2.5.3 膜的预处理
• 3 水中痕量有机氯农药的检测分析方法研究
• 3.1 GC-MS分析测试条件的建立
• 3.2 固相萃取最佳条件的确定试验
• 3.2.1 洗脱剂的选择
• 3.2.2 固相萃取条件正交试验
• 3.2.3 固相萃取最佳条件确定
• 3.2.4 各因素对回收率的影响评价
• 3.3 标准曲线和最低检出限
• 3.4 试验的精密度与准确度检验
• 3.5 全程序空白试验
• 3.6 小结
• 4 纳滤膜对水中有机氯农药截留特性研究
• 4.1 纳滤膜对纯水中有机氯农药截留特性
• 4.1.1 过滤时间对膜通量及截留率的影响
• 4.1.2 压力对膜通量及截留率的影响
• 4.1.3 原液浓度对膜通量及截留率的影响
• 4.1.4 pH值对膜通量及截留率的影响
• 4.1.5 离子强度对膜通量及截留率的影响
• 4.2 腐殖酸共存下纳滤膜对水中有机氯农药截留特性
• 4.2.1 腐殖酸共存条件下，pH值的影响
• 4.2.2 腐殖酸共存条件下，离子强度值对膜通量及截留率的影响
• 4.3 纳滤膜对模拟地表水中有机氯农药的截留效果
• 4.4 不同类型纳滤膜截留有机氯农药的效果
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献