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黄青课题组利用低温等离子体技术处理持久性有机污染物研究取得进展

发布日期:2020-07-31     作者: 方草

近期,智能机械所黄青研究员课题组针对3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77-一种典型的多氯联苯,应用低温等离子体进行降解处理后发现,气体种类对等离子体降解PCB77效果有重要影响,且不同气体等离子体处理PCB77的活性物种也存在差别。相关成果发表在环境领域类专业期刊

Science of the Total Environment上。

当前,许多国家都存在以多氯联苯(PCBs)为典型代表的持久性有机污染物(POPs)带来的环境污染问题,残留于环境中的PCBs对生态平衡和人类健康造成潜在危害。目前也缺少对PCBs高效和规范的处理技术和方法,研发绿色高效的PCBs处理技术非常迫切。

低温等离子技术可去除环境中各种污染物,具有经济实用、简便易行、无二次污染等优点,利用该技术进行有机污染物的处理是当前研究热点之一。黄青研究员课题组在此次研究中特别选用氦气、氩气、氧气、空气和氮气等五种气体进行实验,发现在惰性气体、氧气和空气条件下,等离子体放电对PCB77的降解效果显著。对于机理研究,研究人员重点考察了氦气等离子体产生羟基自由基、长寿命的ROSH2O2)、紫外光、水合电子等对PCB77降解的贡献,并证明羟基自由基是引起PCB77降解的主要原因。进一步研究证明,在羟基自由基的作用下,PCB77逐步发生脱氯反应形成联苯,苯环在进一步破裂而形成苯乙酮,最终得以降解。生态安全性评估的结果显示,等离子体处理后的PCB77的毒性可明显改善。

该研究对利用低温等离子体技术降解多氯联苯提供了理论支持,为持久性有机污染物的治理提供新的思路和方法。

黄青研究员课题组曾围绕利用低温等离子技术解决水污染问题进行了长期基础研究,先后围绕六价铬、蓝藻、藻毒素、多氯酚类、染料和抗生素等有机污染物开展低温等离子体降解及机理研究,对开发高效环境污染物处理技术、推广等离子体污染物去除技术的应用化发展有着重要意义。而本项研究也进一步拓宽了低温等离子体技术在环境污染物去除领域的应用发展。

    文章链接: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139926

 

利用低温等离子体降解PCB77的相关实验及结果示意图

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