NGHIÊN cứu xử lý THUỐC DIỆT cỏ GLYPHOSATE TRONG nước BẰNG QUÁ TRÌNH FENTON điện HOÁ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ––––––––––––––––– ĐOÀN TUẤN LINH NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THUỐC DIỆT CỎ GLYPHOSATE TRONG NƯỚC BẰNG QUÁ TRÌNH FENTON ĐIỆN HOÁ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ––––––––––––––––– ĐOÀN TUẤN LINH TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THUỐC DIỆT CỎ GLYPHOSATE TRONG NƢỚC BẰNG QUÁ TRÌNH FENTON ĐIỆN HOÁ Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Mã số: 60520320 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Thị Hà TS Lê Thanh Sơn Hà Nội - Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn ―Nghiên cứu xử lý thuốc diệt cỏ Glyphosate nước phương pháp Fenton điện hoá‖ thực dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hà, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN TS Lê Thanh Sơn, Viện Công nghệ Môi trƣờng – Viện hàn lâm KHCN Viêt Nam Các thông tin nhƣ số liệu thu thập khác đƣợc trích dẫn đầy đủ Đây công trình nghiên cứu riêng tôi, không trùng lặp với công trình nghiên cứu tác giả khác Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung mà trình bày Luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Học viên Đoàn Tuấn Linh LỜI CẢM ƠN Lời xin bày tỏ lời cảm ơn tới Thầy, Cô giáo trường đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội truyền đạt kiến thức quý báu thời gian học trường (2013 – 2015) Để hoàn thành luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Thị Hà TS Lê Thanh Sơn giúp đỡ bảo tận tình suốt trình thực luận văn Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Viện Công nghệ môi trường - Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam lãnh đạo phòng Công nghệ Hoá lý môi trường tiếp nhận tạo điều kiện cho thực tập đơn vị Tôi xin chân thành cám ơn nhóm thực đề tài “Nghiên cứu xử lý nước ô nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật trình oxy hóa điện hóa kết hợp với thiết bị phản ứng sinh học - màng MBR” toàn thể đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình thực luận văn Cuối xin bày tỏ lời cảm ơn tới người thân, bạn bè gia đình động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho hoàn thành khoá học Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Học viên Đoàn Tuấn Linh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1.Thuốc diệt cỏ Glyphosate 1.1.1.Khái quát hoá chất bảo vệ thực vật 1.1.2 Cấu tạo tính chất hoá lý 1.1.3 Tình hình sử dụng 1.1.4 Ảnh hƣởng thuốc diệt cỏ Glyphosate đến môi trƣờng sức khoẻ ngƣời 1.1.5 Các phƣơng pháp xử lý Glyphosate 1.2 Phƣơng pháp Fenton điện hoá 1.2.1 Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc ô nhiễm hoá chất bảo vệ thực vật 1.2.2 Đặc điể m trình fenton điện hoá 15 1.2.3 Ƣu nhƣợc điể m c trình fenton điện hoá 16 1.2.4 Một số nghiên cứu áp dụng fenton điện hoá để xử lý nƣớc thải 17 CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Hoá chất dụng cụ thí nghiệm 19 2.2 Hệ thí nghiệm Fenton điện hoá 19 2.2.1 Sơ đồ hệ thiết bị thí nghiệm 19 2.2.2 Điện cực 20 2.2.3 Nguồn chiều 21 2.2.4 Các nội dung nghiên cứu 22 2.3 Các phƣơng pháp phân tích 23 2.3.1 Phân tích TOC 23 2.3.2 Phân tích hàm lƣợng Glyphosate phƣơng pháp đo quang 24 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Kết nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến trình Fenton điện hoá 27 3.1.1 Ảnh hƣởng pH dung dịch 27 3.1.2 Ảnh hƣởng nồng độ chất xúc tác 30 3.1.3 Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng điện 32 3.1.4 Ảnh hƣởng nồng độ Glyphosate ban đầu 36 3.2 Đánh giá khả phân hủy Glyphosate trình Fenton điện hoá 38 KẾT LUẬN 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AOP Advance Oxidation Process BVTV Bảo vệ thực vật POPs Persistant Organic Pollutants PTPƢ Phƣơng trình phản ứng SXNN Sản xuất nông nghiệp TOC Total organic carbon WHO World Health Organization DANH MỤC BẢNG Bảng Các trình oxy hoá tiên tiến không nhờ tác nhân ánh sáng 12 Bảng Các trình oxy hoá tiên tiến nhờ tác nhân ánh sáng 12 Bảng Kết đo mật độ quang cho dung chuẩn có nồng độ khác 25 Bảng Giá trị TOC (mg/l) dung dịch Glyphosate thực trình fenton điện hóa điều kiện pH khác (C0 = 10-4 mol/L, [Fe2+]= 10-4 mol/L, I = 0,5 A, V = 0,2 L) 27 Bảng Giá trị TOC (mg/l) dung dịch Glyphosate trình fenton điện hóa với nồng độ chất xúc tác Fe2+ khác nhau(C0 = 10-4 mol/L, pH= 3, I = 0,5 A, V = 0,2 L) 30 Bảng Giá trị TOC (mg/l) dung dịch Glyphosate trình fenton điện hóa mức dòng điện khác (pH=3, [Fe2+]=10-4mol/L, C0=10-4mol/L) 33 Bảng Giá trị TOC (mg/l) dung dịch Glyphosate có nồng độ đầu khác nhau, pH= thời điểm trước sau thực trình fenton điện hóa, I = 0,5A, [Fe2+] = 10-4 mol/L 36 Bảng Kết đo quang thí nghiệm đánh giá khả xử lý Glyphosate nước phương pháp Fenton điện hoá 39 DANH MỤC HÌNH Hình Một số hình ảnh thuốc bảo vệ thực vật Glyphosate Hình Các trình tạo gốc OH● AOP 11 Hình Sơ đồ chế tạo gốc OH● trình Fenton điện hóa [86 16 Hình Sơ đồ hệ thống thí nghiệm fenton điện hóa 20 Hình Điện cực vải Cacbon 21 Hình Điện cực lưới Platin 21 Hình Nguồn chiều (Programmable PFC D.C.Supply 40V/30A, VSP 4030, BK Precision) 21 Hình Hệ thống phân tích TOC 24 Hình Đường chuẩn phương pháp phân tích nồng độ glyphosate đo quang 26 Hình 10 Ảnh hưởng pH dung dịch đến giá trị TOC dung dịch Glyphosate trình fenton điện hóa(C0 = 10-4 mol/L, [Fe2+]= 10-4 mol/L, I = 0,5 A, V = 0,2 L) 28 Hình 11 Ảnh hưởng pH dung dịch đến trình xử lý dung dịch Glyphosate Fenton điện hóa, (C0 = 10-4 mol/L, I = 0,5 A, [Fe2+] = 0,1 mM, V = 0,2 L) 29 Hình 12 Ảnh hưởng nồng độ Fe2+ đến hàm lượng TOC trình xử lý dung dịch Glyphosate Fenton điện hóa(C0 = 10-4 mol/L, pH= 3, I = 0,5 A, V = 0,2 L) 31 Hình 13 Ảnh hưởng nồng độ Fe2+ đến trình xử lý dung dịch Glyphosate Fenton điện hóa, (C0 = 10-4 mol/L, V = 0,2 L, I = 0,5 A, pH =3) 31 Hình 14 Ảnh hưởng cường độ dòng điện đến giá trị TOC dung dịch Glyphosate trình fenton điện hóa (C0 = 10-4 mol/L, pH = Fe2+ = 10-4 mol/L, V = 0,2 L) 33 Hình 15 Ảnh hưởng cường độ dòng điện đến trình xử lý dung dịch Glyphosate Fenton điện hóa (C0 = 10-4 mol/L, V = 0,2 L, [Fe2+]= 0,1 mM, pH = 3) 34 Hình 16 Ảnh hưởng cường độ dòng điện đến trình xử lý dung dịch Glyphosate Fenton điện hóa, (C0 = 10-4 mol/L, V = 0,2 L, [Fe2+]= 0,1 mM, pH = 3, t = 15 phút) 35 Hình 17 Điện cực vải cacbon bị hỏng 36 Hình 18 Ảnh hưởng nồng độ Glyphosate ban đầu đến hiệu khoáng hóa trình fenton điện hóa ([Fe2+] = 10-4 mol/L, I = 0,5A, V = 0,2 L, pH=3) 37 Hình 19 Hiệu khoáng hóa biến thiên theo nồng độ ban đầu Glyphosate([Fe2+] = 10-4mol/L, I = 0,5 A; V = 0,2 L, pH = 3) 37 Hình 20 Nồng độ Glyphosate lại dung dịch xử lý trình Fenton điện hoá, I = 0,5A, pH = 3, [Fe2+]= 0,1 mM, dung dịch Glyphosate C0 = 33,8 mg/L 40 the removal of herbicide from water", Separation and Purification Technology 55, 206-211 10 B Balci, M A Oturan, N Oturan, and I Sires (2009) "Decontamination of aqueous glyphosate, (aminomethyl)phosphonic acid, and glufosinate solutions by electro-fenton-like process with Mn2+ as the catalyst", Journal of agricultural and food chemistry 57, 4888-4894 11 C M benBrook (2012) "Glyphosate tolerant crops in the EU: a forecast of impacts on herbicide use - Greenpeace International" 12 S Benítez -Leite et al (2009) “Malformaciones congénitas asociadas a agrotóxicos‖ [Congenital malformations associated with toxic agricultural chemicals] Archivos de Pediatría del Uruguay 80 237-247 13 B L Bhaskara, P.Nagaraja, (2006) ―Direct sensitive spectrophotometric determination of glyphosate by using ninhydrin as a chromogenic reagent in formulations and environmental water samples‖ Helvetica chimica acta, 89 (11) pp 2686-2693 14 C Bolognesi, G Carrasquilla, S Volpi, K R Solomon, and E J Marshall (2009) "Biomonitoring of genotoxic risk in agricultural workers from five colombian regions: association to occupational exposure to glyphosate", Journal of toxicology and environmental health Part A 72, 986-997 15 D W Brewster, J Warren, and W E Hopkins (1991) "Metabolism of glyphosate in Sprague-Dawley rats: Tissue distribution, identification, and quantitation of glyphosate-derived materials following a single oral dose", Fundamental and Applied Toxicology 17, 43-51 16 E Brillas, I Sires, and M A Oturan (2009) "Electro-Fenton process and related electrochemical technologies based on Fenton's reaction chemistry", Chemical reviews 109, 6570-6631 17 G V Buxton;, C L Greenstock;, and W P H a A B Ross (1988) "Critical Review of rate constants for reactions of hydrated electronsChemical Kinetic 44 Data Base for Combustion Chemistry Part 3: Propane", The Journal of Physical Chemistry 17, 513-886 18 M Diagne, N Oturan, and M A Oturan (2007) "Removal of methyl parathion from water by electrochemically generated Fenton‘s reagent", Chemosphere 66, 841-848 19 Dirany, I Sirés, N Oturan, and M A Oturan (2010) "Electrochemical abatement of the antibiotic sulfamethoxazole from water", Chemosphere 81, 594-602 20 J S Do, and C P Chen (1994) "In situ oxidative degradation of formaldehyde with hydrogen peroxide electrogenerated on the modified graphites", Journal of Applied Electrochemistry 24, 936-942 21 H Gaillard et al (1998) ―Effect of pH on the oxidation rate of organic compounds by Fe-II/H2O2 Mechanisms and simulation‖, New chemical 22 (3) 263 – 268 22 W Gebhardt, and H F Schröder (2007) "Liquid chromatography–(tandem) mass spectrometry for the follow-up of the elimination of persistent pharmaceuticals during wastewater treatment applying biological wastewater treatment and advanced oxidation", Journal of Chromatography A 1160, 34-43 23 S Hammami, N Oturan, N Bellakhal, M Dachraoui, and M A Oturan (2007) "Oxidative degradation of direct orange 61 by electro-Fenton process using a carbon felt electrode: Application of the experimental design methodology", Journal of Electroanalytical Chemistry 610, 75-84 24 M G Healy, M Rodgers, and J Mulqueen (2007) "Treatment of dairy wastewater using constructed wetlands and intermittent sand filters", Bioresource Technology 98, 2268-2281 25 M S Heard, C Hawes, G T Champion, S J Clark, L G Firbank, A J Haughton, A M Parish, J N Perry, P Rothery, R J Scott, M P Skellern, G R Squire, and M O Hill (2003) "Weeds in fields with contrasting conventional and genetically modified herbicide-tolerant crops I Effects on 45 abundance and diversity", Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 358, 1819-1832 26 R Hernandez, M Zappi, J Colucci, and R Jones (2002) "Comparing the performance of various advanced oxidation processes for treatment of acetone contaminated water", Journal of Hazardous Materials 92, 33-50 27 J Hoigné (1997) "Inter-calibration of OH radical sources and water quality parameters", Water Science and Technology 35, 1-8 28 K Košutić, L Furač, L Sipos, and B Kunst (2005) "Removal of arsenic and pesticides from drinking water by nanofiltration membranes", Separation and Purification Technology 42, 137-144 29 B G Kwon, D S Lee, N Kang, and J Yoon (1999) "Characteristics of pchlorophenol oxidation by Fenton's reagent", Water Research 33, 2110-2118 30 W K Lafi, and Z Al-Qodah (2006) "Combined advanced oxidation and biological treatment processes for the removal of pesticides from aqueous solutions", Journal of Hazardous Materials 137, 489-497 31 P E Leone, C P Miño, M E Sánchez, M révalo, M J Muñoz, T Witte, G O Carrera (2007) "Evaluation of DNA damage in an Ecuadorian population exposed to glyphosate", Genetics and Molecular Biology 30(2), 456-460 32 S H Lin, and C C Lo (1997) "Fenton process for treatment of desizing wastewater", Water Research 31, 2050-2056 33 S Liu, X.-r Zhao, H.-y Sun, R.-p Li, Y.-f Fang, and Y.-p Huang (2013) "The degradation of tetracycline in a photo-electro-Fenton system", Chemical Engineering Journal 231, 441-448 34 L Lunar, D Sicilia, S Rubio, D Pérez-Bendito, and U Nickel (2000) "Degradation of photographic developers by Fenton‘s reagent: condition optimization and kinetics for metol oxidation", Water Research 34, 1791-1802 35 S Maddila, P Lavanya, and S B Jonnalagadda (2015) "Degradation, mineralization of bromoxynil pesticide by heterogeneous photocatalytic ozonation", Journal of Industrial and Engineering Chemistry 24, 333-341 46 36 R Mehta, H Brahmbhatt, N K Saha, and A Bhattacharya (2015) "Removal of substituted phenyl urea pesticides by reverse osmosis membranes: Laboratory scale study for field water application", Desalination 358, 69-75 37 G Moussavi, H Hosseini, and A Alahabadi (2013) "The investigation of diazinon pesticide removal from contaminated water by adsorption onto NH4Cl-induced activated carbon", Chemical Engineering Journal 214, 172179 38 E Neyens, and J Baeyens (2003) " review of classic Fenton‘s peroxidation as an advanced oxidation technique", Journal of Hazardous Materials 98, 3350 39 G.E S Nora Benachour (2009) "Glyphosate Formulations Induce Apoptosis and Necrosis in Human Umbilical, Embryonic, and Placental Cells", Chemical Research in Toxicology 22, 97-105 40 M A Oturan (2000) "An ecologically effective water treatment technique using electrochemically generated hydroxyl radicals for in situ destruction of organic pollutants: Application to herbicide 2,4-D", Journal of Applied Electrochemistry 30, 475-482 41 M A Oturan, N Oturan, C Lahitte, and S Trevin (2001) "Production of hydroxyl radicals by electrochemically assisted Fenton's reagent: Application to the mineralization of an organic micropollutant, pentachlorophenol", Journal of Electroanalytical Chemistry 507, 96-102 42 M A Oturan, J Peiroten, P Chartrin, and A J Acher (2000) "Complete Destruction of p-Nitrophenol in Aqueous Medium by Electro-Fenton Method", Environmental Science & Technology 34, 3474-3479 43 M Oturan;, and J Pínon (1992) "Polyhydroxylation of salicylic acid by electrocheically generated OH radicals", New Journal of Chemistry 16, 705710 44 E Pajootan, M Arami, and M Rahimdokht (2014) "Discoloration of wastewater in a continuous electro-Fenton process using modified graphite 47 electrode with multi-walled carbon nanotubes/surfactant", Separation and Purification Technology 130, 34-44 45 M Panizza, and M A Oturan (2011) "Degradation of Alizarin Red by electroFenton process using a graphite-felt cathode", Electrochimica Acta 56, 70847087 46 K V Plakas, and A J Karabelas (2012) "Removal of pesticides from water by NF and RO membranes — A review", Desalination 287, 255-265 47 A M Polcaro, S Palmas, F Renoldi, and M Mascia (1999) "On the performance of Ti/SnO2 and Ti/PbO2 anodesin electrochemical degradation of 2-chlorophenolfor wastewater treatment", Journal of Applied Electrochemistry 29, 147-151 48 R A Relyea (2005) "THE IMPACT OF INSECTICIDES AND HERBICIDES ON THE BIODIVERSITY AND PRODUCTIVITY OF AQUATIC COMMUNITIES", Ecological Applications 15, 618-627 49 R A Relyea (2005) "THE LETHAL IMPACT OF ROUNDUP ON AQUATIC AND TERRESTRIAL AMPHIBIANS", Ecological Applications 15, 11181124 50 R Rojas, J Morillo, J Usero, E Vanderlinden, and H El Bakouri (2015) "Adsorption study of low-cost and locally available organic substances and a soil to remove pesticides from aqueous solutions", Journal of Hydrology 520, 461-472 51 M Rongwu et al (2012), ―Environmental Science Research & Design Institute of Zhejiang Province‖,Hangzhou 310007,China 52 D A S.L.Lopez, S Benitez-Leite, R Lajmanovich, F Manas, G Poletta, N Sanchez, M.F Simoniello, and A.E Carrasco (2012) "Pesticides Used in South American GMO-Based Agriculture: A Review of Their Effects on Humans and Animal Models", Advances in Molecular Toxicology 6, 41-75 48 53 A T Shawaqfeh (2010) "Removal of Pesticides from Water Using AnaerobicAerobic Biological Treatment", Chinese Journal of Chemical Engineering 18, 672-680 54 I Sirés, C rias, P L Cabot, F Centellas, J Garrido, R M Rodríguez, and E Brillas (2007) "Degradation of clofibric acid in acidic aqueous medium by electro-Fenton and photoelectro-Fenton", Chemosphere 66, 1660-1669 55 I Sires, E Brillas, M A Oturan, M A Rodrigo, and M Panizza (2014) "Electrochemical advanced oxidation processes: today and tomorrow A review", Environmental science and pollution research international 21, 83368367 56 M Skoumal, C Arias, P L Cabot, F Centellas, J A Garrido, R M Rodríguez, and E Brillas (2008) "Mineralization of the biocide chloroxylenol by electrochemical advanced oxidation processes", Chemosphere 71, 17181729 57 J Szarek, A Siwicki, A Andrzejewska, E Terech-Majewska, and T Banaszkiewicz (2000) "Effects of the herbicide Roundup™ on the ultrastructural pattern of hepatocytes in carp (Cyprinus carpio)", Marine Environmental Research 50, 263-266 58 W.Z Tang, C.P Huang ―2,4-Dichlorophenol oxidation kinetics by Fenton's reagent‖, Environ Technol., 17 (1996), p 1371-1378 59 W.-P Ting, M.-C Lu, and Y.-H Huang (2009) "Kinetics of 2,6dimethylaniline degradation by electro-Fenton process", Journal of Hazardous Materials 161, 1484-1490 60 H Vereecken (2005) "Mobility and leaching of glyphosate: a review", Pest management science 61, 1139-1151 61 G M Williams, R Kroes, and I C Munro (2000) "Safety Evaluation and Risk Assessment of the Herbicide Roundup and Its Active Ingredient, Glyphosate, for Humans", Regulatory Toxicology and Pharmacology 31, 117-165 49 62 A Zhihui, Y Peng, and L Xiaohua (2005) "Degradation of 4-Chlorophenol by microwave irradiation enhanced advanced oxidation processes", Chemosphere 60, 824-827 63 L Zhou, M Zhou, C Zhang, Y Jiang, Z Bi, and J Yang (2013) "ElectroFenton degradation of p-nitrophenol using the anodized graphite felts", Chemical Engineering Journal 233, 185-192 64 M Zhou, Q Yu, L Lei, and G Barton (2007) "Electro-Fenton method for the removal of methyl red in an efficient electrochemical system", Separation and Purification Technology 57, 380-387 50 PHỤ LỤC PHỤ LỤC : THIẾT BỊ PHÂN TÍCH TOC SHIMADZU Hệ thống phân tích TOC thiết bị phân tích đại, có độ nhạy cao tiếng Shimadzu lĩnh vực môi trƣờng Nó có khả phân tích đƣợc thành phần nhƣ Carbon tổng (TC), Carbon vô (IC), tổng Carbon hữu (TOC), Carbon hữu khó bay (NPOC) tổng Nito (TN) mẫu lỏng, rắn, keo, Hệ thống phân tích TOC bao gồm phận sau: phận máy TOC-Vcph; phận đƣa mẫu tự động ASI-V; phận đo tổng Nito TNM-1; phận đo mẫu rắn SSM-5000 ; số phận khác Bộ phận máy TOC-Vcph có khả phân tích thành phần TC,IC, TOC, NPOC; phận đƣa mẫu tự động đƣợc kết nối với máy chính, giúp máy đo mẫu dạng lỏng cách tự động; phận đo tổng nito giúp hệ có thêm chức phân tích tổng nito; phận đo mẫu rắn có chức đo mẫu dạng rắn, bùn nhão, Máy đo tổng lƣợng cacbon hữu (từ gọi tắt Máy đo TOC) đo tổng lƣợng cacbon hữu mẫu lỏng mẫu nƣớc Trong ứng dụng môi trƣờng, TOC tiêu quan trọng lƣợng chất hữu tự nhiên nguồn nƣớc uống có liên quan tới việc hình thành chất gây ung thƣ Trong ứng dụng ngành dƣợc phẩm công nghệ sinh học, TOC tiêu đánh giá nồng độ nội độc tố vi khuẩn TOC đồng thời số đánh giá việc giám sát quy trình sản xuất quy trình làm Máy đo TOC đo đƣợc tổng lƣợng cacbon (TC), tổng lƣợng cacbon hữu (TOC), tổng lƣợng cacbon vô (IC), lƣợng cacbon hữu bay (POC), lƣợng cacbon hữu bay (NPOC) – Trong kỹ thuật đo TOC, loại bỏ IC sau đo TOC – Trong kỹ thuật đo TC-IC, TOC = TC – IC – Trong kỹ thuật đo TOC – NPOC, TOC = NPOC + POC Các dạng tồn cacbon dung dịch Dù dùng kỹ thuật trình phân tích phải trải qua bƣớc: axit hóa, oxy hóa phát Quá trình axit hóa Mẫu phân tích đƣợc axit hóa để loại bỏ khí tạo thành từ IC POC Các khí đƣợc giải phóng vào đầu dò để tính TOC kỹ thuật TC – IC đƣợc giải phóng vào không khí để đo TOC kỹ thuật TOC - NPOC Quá trình oxy hóa Các máy đo TOC oxy hóa cacbon thành CO2 nhiều phƣơng pháp khác nhƣ: đốt cháy nhiệt độ cao, đốt cháy nhiệt độ cao có xúc tác, oxy hoá nƣớc siêu tới hạn, oxy hoá persulfate, oxy hoá persulfate có gia nhiệt… Quá trình oxy hoá hệ thống đề tài sử dụng phƣơng pháp đốt cháy nhiệt độ cao có chất xúc tác (dòng máy TOC-L Series Shimadzu mẫu đƣợc đốt nhiệt độ 680 C môi trƣờng giàu oxy có chất xúc tác Platinum); Phát – Phƣơng pháp phát CO2 dựa vào khả dẫn điện trƣớc sau trình oxy hóa – Phƣơng pháp dùng đầu dò hồng ngoại không tán xạ (NDIR) để đo trực tiếp TOC (dòng máy TOC - VWS): Cacbon đƣợc oxi hóa phƣơng pháp UV/persulfat, CO2 tạo thành quét qua đầu dò NDIR – Phƣơng pháp đại đƣợc sử dụng áp suất tĩnh nén (static pressure concentration) Lƣợng khí CO2 sinh sau oxy hóa vào đầu đọc đƣợc nén lại định lƣợng phép đo Dòng máy Fusion analyzer Torch Combustion analyzer Teledyne Tekmar hoạt động theo nguyên tắc Phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc lựa chon xác định giá trị tổng cacbon hữu (TOC) thông qua giá trị tổng Cacbon (TC) giá trị Cacbon vô (IC) PHỤ LỤC 2: THIẾT BỊ QUANG PHỔ TỬ NGOẠI KHẢ KIẾN UVVIS THERMO Genesys 10S UV Vis: Đƣợc dùng rộng rãi kiểm tra chất lƣợng thực phẩm, nƣớc giải khát, nƣớc thải, hóa chất, khoa học đời sống … Thiết kế gọn nhẹ, kết thông số đƣợc hiển thị thông qua hình tinh thể lỏng lớn điều khiển thiết bị thông qua bàn phím máy Kết hợp buồng chứa mẫu sáu chỗ chọn vị trí dễ dàng, gắn với hệ thống bơm hút mẫu tự động Sipper Module, nối kết đƣợc với máy in nội (chọn thêm) Đặc tính kỹ thuật: + Hệ thống quang học: Dual Beam + Dải sóng ( Wave range ): 190-1100nm + Độ xác: ± 1,0 nm + Độ phân giải: ± 0,5 nm + Khe đo: 1,8 nm + Tốc độ xoay: 11000 nm phút + Tốc độ scan: 10-4200 nm phút + Các khoảng bƣớc sóng cho scan: 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 nm + Khoảng trắc quang: 3,5 260 nm + Hiển thị: -0,5- 5,0A; 1,5 - 125%T; ±9999C + Khoảng đo quang: -0,5 – 125%T ; -0,1- 5,0A + Độ xác đo quang: 0,005 0,01 A K2Cr2O7 + Chế độ đo: độ hấp thu, độ truyền quang, nồng độ trực tiếp + Đèn: Xenon, (tuổi thọ: năm) + Detector: Dual Silicon Photodiode + Độ nhiễu: < 0,00025 ; < 0,0005 1A; < 0,0008 + Độ tán xạ (stray light): < 0,08 T 220 340 nm (NaI, [...]... kết hợp quá trình Fenton điện hóa (tiề n xử lý) với 1 quá trình công nghệ khác (xử lý thứ c ấ p) 1.2.4 Một số nghiên cứu áp dụng fenton điện hoá để xử lý nƣớc thải Do Fenton điện hóa có những ƣu điểm nhất định trong xử lý chất thải, nên có khá nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng fenton điện hóa để xử lý nƣớc thải, tiêu biểu nhƣ: Skoumal và các cộng sự [56] bằng phƣơng pháp Fenton điện hóa đã khoáng... chuẩn Neto và ndrade [8 nghiên cứu ảnh hƣởng của: pH, nồng độ và dung dịch điện phân trong quá trình oxy hóa điện hóa thuốc diệt cỏ glyphosate Nghiên cứu đƣợc tiến hành với điện cực anot là RuO2 và IrO2 Các hợp chất oxy hóa có ảnh hƣởng rất lớn trong quá trình xử lý thuốc diệt cỏ glyphosate và dung dịch điện phân Ti/Ir0.30Sn0.70O2 là hiệu quả nhất trong quá trình oxy hóa glyphosate Trong điều 7 kiện pH... L 1.1.5 Các phƣơng pháp xử lý Glyphosate Cho đến nay, trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu xử lý Glyphosate trong nƣớc, tiêu biểu nhƣ: Balci và cộng sự (2009) [10] đã nghiên cứu khử nƣớc nhiễm Glyphosate bằng phƣơng pháp Fenton điện hóa với xúc tác là Mn2+ Trong nghiên cứu này, Balci và cộng sự đã sử dụng điện cực catot là carbon và điện cực anot Pt Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, dƣới tác... pháp sinh học Xử lý hoá chất BVTV bằng phƣơng pháp sinh học là quá trình sử dụng các loại vi sinh vật có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ bền ở trong thành phần của thuốc BVTV Tuy nhiên, số lƣợng các nghiên cứu này chƣa nhiều, điển hình là: 9 Shawaqfeh (2010) [53 đã nghiên cứu sử dụng hệ thống kết hợp giữa quá trình khị khí và quá trình hiếu khí để xử lý thuốc trừ sâu trong nƣớc Nghiên cứu đã thiết... dụng của các gốc OH● trong quá trình Fenton điện hóa cộng với xúc tác Mn2+, hợp chất Glyphosate bị cắt mạch hoàn toàn Năm 2012, Rongwu và cộng sự [51 đã nghiên cứu tiền xử lý nƣớc thải chứa glyphosate và ứng dụng kĩ thuật của nó bằng cách so sánh 3 quá trình oxy hóa nâng cao: tuyển nổi điện hóa, Fenton và Fenton điện hóa Kết quả cho thấy, chỉ có tiền xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp Fenton có thể đáp... TiO2 (quá trình xúc tác quang) tạo hiệu quả rõ rệt cho việc xử lý 4-Chlorophenol Maddila và cộng sự (2015) [35 nghiên cứu xử lý thuốc trừ sâu Bromoxynil bằng phƣơng pháp quang ozon Kết quả nghiên cứu cho thấy là xử lý bằng phƣơng pháp quang ozon có thể xử lý hoàn toàn 100 bromoxynil trong thời gian 2 tiếng Có nghĩa là sau 2 tiếng bromoxynil bị khoáng hoá hoặc bẻ mạch, không còn phân tử bromoxynil 14 Trong. .. bromoxynil 14 Trong s ố các quá trình OP liệt kê ở trên, Fenton điện hóa thuộc nhóm oxy hóa điện hóa, gần đây gây nhiề u s ự chú ý bở i kh ả năng xử lý các chất ô nhiễ m cao, điệ n c ự c sử dụng là nhữ ng v ậ t liệ u r ẻ tiề n, dễ kiếm, ít tiêu tốn hóa chấ t 1.2.2 Đặc điểm của quá trình fenton điện hoá Quá trình Fenton điện hóa: là quá trình OP trong đó gốc OH● đƣợc sinh ra từ phản ứng Fenton, nhƣng các chất... dụng catot bằng than chì-Fe3O4 và kết quả thu đƣợc cho thấy hiệu suất xử lý giảm dần khi sử dụng điện- quang Fenton, Fenton điện hóa và chiếu xạ UV Zhou và cộng sự [85 sử dụng một hệ thống Fenton điện hóa đơn giản với anot bằng phớt cacbon biến tính đã xử lý đƣợc 78 p-nitrophenol trong nƣớc Hay mới đây, Pajootan và cộng sự [44 đã ứng dụng quá trình Fenton điện hóa liên tục sử dụng catot bằng nanotube... hơn so với các loại thuốc trừ cỏ hoạt chất Gramaxone (nhóm độc II), LD50 = 4.900 mg/kg * Nhƣợc điểm : - Thuốc có tác dụng diệt cỏ chậm, cỏ hàng niên sau phun thuốc 4-5 ngày và cỏ đa niên sau phun 7-10 ngày cỏ mới chết 4 - Glyphosate là thuốc trừ cỏ không chọn lọc, ngoài tác dụng diệt đƣợc rất nhiều lọai cỏ, nếu thuốc bám đƣợc vào lá hoặc những bộ phận xanh của cây trồng thì thuốc diệt cả cây trồng 1.1.3... hiệu quả phản ứng Fenton Khí nén Hình 3 Sơ đồ cơ chế tạo ra gốc OH● trong quá trình Fenton điện hóa [ 63] Để quá trình Fenton điện hóa đạt hiệu suất cao, điện cực catot thƣờng có dạng lớp thủy ngân [ 43 , dạng graphit biến tính [ 20 , dạng phớt cacbon [ 42 Điện cực anot có thể sử dụng là Pt [ 47], PbO2 [18 , kim cƣơng pha tạp Bo [ 41] 1.2.3 Ƣu nhƣợc điểm của quá trình fenton điện hoá Ưu điểm: - H2O2