电子废物中多溴联苯醚浸出特性的模拟研究

摘要

多溴联苯醚(PBDEs)因具有环境持久性、生物蓄积性及对生物和人体的毒害效应等特点，已成为环境领域研究的热点之一。随着全球电子产业的快速发展，电子废物的产量也在迅猛增长。在电子废物的不同处置场景中，其中含有的大量PBDEs会经雨水、地表水或垃圾渗滤液的淋滤或浸泡向环境释放，对生态环境造成一定影响，同时环境中的PBDEs可通过呼吸或食物链等方式进入人体并对人体健康构成潜在威胁。
　　 目前，国内外学者关于PBDEs的研究主要集中在环境中的定量检测、典型分布、环境行为以及毒理效应等方面，对于其浸出特性的研究却较少。因此，本研究在建立电子废物样品和浸出液中PBDEs分析方法的基础上，采用浸出试验，模拟研究了电子废物中PBDEs在多种因素不同水平下的浸出特性，以期为固体废物中PBDEs浸出方法的标准化、PBDEs在实际环境中的风险评估提供理论依据，对我国持久性有机物的污染控制以及电子废物的合理处置和科学管理具有重要的现实意义。研究取得的主要成果如下:
　　 (1)废旧电路板和打印机外壳样品中PBDEs的含量较高，且均以四溴代联苯醚为主;废旧笔记本电脑外壳样品中PBDEs的含量较低;废旧洗衣机外壳样品中以BDE209为主，其他BDE组分含量较低。
　　 (2)废旧电路板样品以硫酸/硝酸溶液、柠檬酸、酒石酸、草酸、醋酸缓冲溶液为浸提剂时，浸出液中BDE28、BDE47、BDE66、BDE99被检出，且PBDEs的浸出量较低;以腐殖酸溶液为浸提剂时，浸出液中BDE28、BDE47、BDE66、BDE85、BDE99、BDE100、BDE153被检出，且PBDEs的浸出量远高于其他类型浸出液的浸出量。
　　 (3)以腐殖酸溶液为浸提剂，废旧打印机外壳和电路板样品中PBDEs的浸出率在10-4～10-3，表明电子废物中PBDEs向环境的浸出释放是一个缓慢的过程。不同PBDEs同系物之间溶解度不同导致其浸出特性有所差异，溶解度相对较大的BDE28、BDE47、BDE66等组分浸出率相对较高，而溶解度较低的组分在短周期的实验中没有浸出或浸出率相对较低。
　　 (4)在实验设计范围内，废旧打印机外壳样品的浸出液中有6种PBDEs同系物被检出，分别为BDE28、BDE47、BDE66、BDE85、BDE99、BDE153，且PBDEs的浸出量随浸提剂DOC浓度的增大、浸提时间的延长、液固比的加大和废物粒径的减小而增加;中性条件比酸性条件更利于PBDEs的浸出;浸出方式对其浸出影响不太明显。
　　 (5)在实验设计范围内，废旧电路板样品的浸出液中有7种PBDEs同系物被检出，分别为BDE28、BDE47、BDE66、BDE85、BDE99、BDE100、BDE153，且PBDEs的浸出量随浸提剂DOC浓度的增大、液固比的增加和废物粒径的减小而增加;随浸提时间的延长其浸出量没有太大变化;中性条件下其浸出量高于酸性条件下的浸出量;在不同浸出方式下的浸出量大小依次为静置＞翻转振荡＞水平振荡。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 电子废物污染现状

1．1．1 电子废物的产生与产量

1．1．2 电子废物引发的环境问题

1．1．3 电子废物的管理现状

1．2 多溴联苯醚

1．2．1 PBDEs的基本性质

1．2．2 PBDEs的生产及应用

1．2．3 PBDEs的研究进展

1．3 研究目的及内容

1．3．1 研究目的及意义

1．3．2 研究内容

1．3．3 研究技术路线

第二章 实验材料与方法

2．1 主要仪器和试剂

2．1．1 主要仪器

2．1．2 主要试剂

2．2 样品的采集与制备

2．3 层析柱的制备

2．4 样品的提取

2．5 色谱条件

2．5．1 色谱条件

2．5．2 质谱条件

2．5．3 标准曲线

2．6 质量控制

第三章 研究对象及浸提剂的确定

3．1 研究对象的确定

3．2 浸提剂的确定

3．2．1 电子废物的典型处置场景

3．2．2 浸提剂的选取

3．2．3 浸提剂的制备

3．2．4 浸出

3．2．5 浸出液的提取

3．2．6 结果与讨论

第四章 电子废物中PBDEs浸出特性的模拟研究

4．1 浸提剂的制备

4．2 浸出

4．2．1 DOC浓度

4．2．2 浸提时间

4．2．3 pH

4．2．4 粒径

4．2．5 液固比

4．2．6 浸出方式

4．3 浸出液的提取

4．4 结果与讨论

4．4．1 电子废物中PBDEs的含量

4．4．2 PBDEs同系物结构特征

4．4．3 电子废物中PBDEs的浸出特性

4．4．4 PBDEs的浸出率

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文及科研项目