次氯酸鈉去除水中17β-雌二醇的影響因素

王惠權 張敏超 徐鋒 張 嵐

（海寧市新世紀水務檢定檢測有限公司，浙江 海寧 31440）

1 7β-雌二醇（E2）普遍存在于各類環境，特別是水環境中，具有污染危害大、分布范圍廣等特點，即使在極低的濃度下（1ng/L）也會對生物體產生明顯的影響。E2化學性質穩定，生物降解比較困難，易于在生物體內富集。近年來，關于17β-雌二醇對健康和生殖的影響以及其在環境中的降解等問題的研究與日俱增。

次氯酸鈉是一種真正高效、廣譜、安全的強氧化劑，它同水的親和性很好，能與水以任意比互溶。次氯酸根離子被還原時，極易得到電子而具有很強的氧化性。而且次氯酸再進一步分解形成新生態[O]，新生態氧的極強氧化性使蛋白質變性。本實驗采用NaClO處理E2，考察了次氯酸鈉濃度、pH和陰陽離子強度對次氯酸鈉去除E2的影響，以期為控制水中雌激素提供參考。

1 材料與方法

試劑

實驗所用E2為色譜純，其儲備溶液用乙腈配置，濃度為1 mg/L；次氯酸鈉溶液為商用品，有效氯濃度采用碘量法滴定，為8%。實驗用水（EPED超純水機制備），NaOH、HCl、NaCl、硫代硫酸鈉等均為分析純。

試驗方法

次氯酸鈉氧化去除E2在室溫下進行，用200ml超純水稀釋E2儲備溶液為實驗所需濃度于燒杯中，用磁力攪拌器進行攪拌，將一定量的次氯酸鈉投加入燒杯中，用HCl和NaOH控制溶液pH，NaCl和十二烷基苯磺酸鈉控制離子強度來考查對E2去除的影響，于不同時刻取樣，用硫代硫酸鈉中和余氯，溶液過0.45μm濾膜，測定E2濃度。

分析方法

E2濃度采用高效液相色譜儀[Shimadzu LC-2010HT， shim-pack VPODS色 譜 柱（4.6250mm，5um） 測 定。色譜條件為：流動相體積配比乙腈/水=60/40，流速0.8ml/min，檢測波長為280nm。pH采用梅特勒S20測定。

2 結果與討論

2.1 次氯酸鈉濃度對E2去除的影響

實驗用初始余氯濃度來表征次氯酸鈉的投加量。隨著初始余氯濃度的上升，E2的去除率也隨之增加。當反應進行到5min時，E2基本都能得到去除。結果表明，初始余氯的增加使E2溶液中的次氯酸根和新生態[O]濃度也獲得了增加，從而加強了氧化去除E2的作用，提升E2的去除率。

2.2 pH對E2去除的影響

在初始余氯濃度2.18mg/L，室溫下反應時間為3min條件下，考察溶液初始pH對E2去除率的影響，結果發現E2的去除率隨著pH的上升出現先增加后減小的趨勢，當pH為2.77和3.48時，去除效果最佳，在pH=8.71去除率出現最低點。這主要與NaClO反應機理有關，NaClO氧化性主要是由于其水解產生HClO，HCl又進一步分解產生活性氧和氯氣來實現的。在pH為6.00時，次氯酸約有95%是非解離的；pH為7.25時，約有60%次氯酸是非解離的；在酸性條件下，次氯酸根與氫離子可形成次氯酸，酸性越強，則形成的次氯酸濃度越大，而次氯酸的氧化活性是次氯酸根的近80倍。

2.3 離子強度對E2去除的影響

分別投加0.0025、0.005、0.01、0.03、0.05、0.07mol/L的NaCl（陽離子）和10、20、30、40、50mg/L的十二烷基苯磺酸鈉（陰離子）于E2溶液中，初始余氯濃度為2.27mg/L，反應2.5min后取樣。

當NaCl濃度在0.01～0.07mol/L之間時，E2的去除率和濃度是正相關關系。而濃度在0.0025mol/L和0.005mol/L時，E2的去除率與濃度為負相關。結果可解釋為當低濃度的NaCl加入E2溶液時，可能由于隨著Cl-濃度的增加，消耗溶液中的活性氧，導致氧化E2作用減弱，降低去除率。當NaCl濃度不斷增加，反應中分子碰撞機會增加，使布朗運動加劇，E2得到更有效的去除。

當E2溶液中加入SDBS，E2的去除率出現先減小后增加的現象，濃度為30mg/L時處于最低點。SDBS為表面活性劑，當濃度小于30mg/L可能由于SDBS和E2是競爭關系，從而干擾了E2的去除，使去除率隨著SDBS不斷地加入而降低。當大于30mg/L時，由于SDBS有穩定氣泡和捕集作用[6]，可能使得親水基（NaCl）和E2之間相互吸引，形成復合體，被帶至水溶液表面，從而有利于E2的去除。

3 結論

3.1 次氯酸鈉在短時間內能有效氧化去除E2。

3.2 pH對于E2和HOCl的反應是重要的影響因素，隨著pH的上升，去除率出現先增加后減小的現象，最適宜條件為 pH=2.77、3.48。

3.3 在一定NaCl濃度范圍內，E2去除率與其為正相關；SDBS投加量的增加，E2去除率呈現先下降后上升的趨勢。

[1]齊普榮，王光輝. 光降解偶氮染料的研究進展[J]. 染料與染色， 2007， 44（2）：1-4.

[2]呂艷菲. Fenton氧化技術處理印染廢水[J]. 環境科學,2009,22（2）: 63-67.