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高铁酸盐对水体中微塑颗粒的降解实验研究开题报告

 2022-01-18 10:01  

全文总字数:2059字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来,微塑料(尺寸≤5mm的塑料)污染已成为全球环境问题。微塑料颗粒已经遍及海洋及淡水系统。由于微塑料尺寸小,表面积大,通过聚集在水生动物的细胞膜表面能够对它们构成直接威胁。同时,微塑料能够吸附某些水体污染物进入生物体内,可能造成严重的毒性效应。然而,微塑料在自然环境中的降解将持续数百年,主要方式为光降解。高铁酸盐因为其氧化、消毒、混凝、低毒、高安全性等优点,已成为水和废水处理中最有前途的方法之一。实验主要探究高铁酸盐能否加速微塑料的氧化与降解,为处理水和废水中微塑料提供了一种可能的途径。目前微塑料污染的相关研究主要集中在监测分布、毒性分析领域,降解方法的研究刚刚兴起。因此,探究一种新型降解微塑颗粒的处理方法很有必要。

国内外研究现状

丛艺等(2019)初步研究了海水暴露途径下沙蚕对PS的摄入、蓄积和排出情况,以及沉积物暴露途径下微塑料对沙蚕掘穴行为影响和细胞超微结构的改变情况;冯程(2018)研究了拟利用模式生物秀丽隐杆线虫探讨MP的一般毒性影响及其可能的作用机制;张凯娜(2018)报道了抗生素在微塑料表面的吸附行为研究。

此外,近年来国外同行对微塑料的研究有Bergmann等(2017)报道了HAUSGARTEN天文台北极深海沉积物中的大量微塑料;Covernton等(2019)报道了对海水研究中微量塑料取样技术的初步分析及其对生态风险评估的意义等。

2. 研究的基本内容

本项目旨在探究微塑料在水体中被高级氧化剂包括Fonton试剂和高铁酸盐氧化降解的过程。

具体研究内容包括:氧化剂短期降解实验 ;定期表征降解效果,表征手段包括扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)以及比较2种氧化剂降解效果。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案:

(1)短期降解实验中,分别用fonton试剂和高铁酸钾氧化降解1d,3d,7d,15d,20d利用扫描电镜观察微塑料形貌及尺寸变化;

(2)短期降解实验中,分别用fonton试剂和高铁酸钾在氧化降解1d,3d,7d,15d,20d利用红外光谱测量微塑料的老化程度;

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4. 参考文献

[1] 丛艺,周建行,孙粒钧,王菊英.荧光聚苯乙烯微粒在沙蚕体内的摄入、排出及其毒性效应[j].海洋环境科学,2019,38(02):161-166.

[2] 冯程. 不同粒径微塑料对秀丽隐杆线虫的毒性影响及其作用机制[a]. 中国毒理学会.中国毒理学会第七次全国会员代表大会暨中国毒理学会第六次中青年学者科技论坛论文摘要[c].中国毒理学会:中国毒理学会,2018:1.

[3] 张凯娜. 抗生素在微塑料表面的吸附行为研究[d].烟台大学,2018.

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