电子束技术的应用,以在水中分解化物质和多化物质
Kaushik Londhe1, Cheng-Shiuan Lee2, Slavica Grdanovska3
1Department of Civil and Environmental Engineering, New Jersey Institute of Technology, Newark, NJ, 07102, USA; New York State Center for Clean Water Technology, Stony Brook University, Stony Brook, NY, 11794, USA.
电子束处理有效地在水中降解和多基物质 (PFAS). 然而,完全除需要高剂量,短链PFAS表现出耐药性,影响治疗策略.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 水处理技术水处理技术
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 在环境中广泛检测到和多基基物质 (PFAS) 引发了严重的健康问题.
- 开发有效的破坏性技术对固的PFAS是环境修复的关键.
- 电子束 (e-beam) 技术显示了将PFAS转化为毒性较小的化合物的前景.
研究的目的:
- 用9 MeV电子束加速器研究各种PFAS化合物的降解.
- 评估运行条件和水质对PFAS降解效率的影响.
- 为了阐明PFAS降解途径和e-beam处理下脱度的程度.
主要方法:
- 在水中使用9 MeV电子束对 perfluoroalkyl carboxylates (PFCAs), perfluoroalkyl sulfonates 和 6:2 fluorotelomer sulfonate (FTS) 进行处理.
- 降解产品和化物质量平衡在不同剂量 (高达1000kGy) 的分析.
- 用非目标查和总可氧化前体 (TOP) 试验对去离子化水和地下水矩阵的处理效率进行比较.
主要成果:
- 在优化条件下,高降解 (>90%) 的 perfluorooctanoic 酸和 perfluorooctane 硫酸在<500 kGy 达到.
- 完全脱所需的剂量为1000kGy或接近1000kGy,非目标查揭示了新的降解途径.
- FTS显示优先降解 (~90%),而长链PFAS部分降解 (15-60%),短链PFAS增加,特别是在地下水中,由于前体存在.
结论:
- 电子束处理有效降解PFAS,包括前体,但完全脱是剂量依赖的.
- 短链PFAS对脱更有抵抗力,这给完全修复带来了挑战.
- 了解PFAS的行为和水平对于优化e-beam和其他处理技术至关重要.
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