Оценка эффективности снижения потенциальной токсичности воды после плазменной обработки

Изучены физико-химические процессы разложения некоторых “критериальных” загрязнителей поверхностных и сточных вод (фенол и некоторые синтетические поверхностно-активные вещества) в плазменных системах. Степени деструкции исследуемых соединений составили от 75 до 99 % в зависимости от условий обработки. Показано, что промежуточными продуктами разложения являлись карбоновые кислоты, альдегиды, сульфат-ионы и нитрат-ионы. Конечным продуктом разложения альдегидов и карбоновых кислот был диоксид углерода. По экспериментально измеренным концентрациям продуктов разложения фенола, сульфонола и лаурилсульфата натрия проведен расчет потенциальной токсичности исходных растворов и растворов после плазменного воздействия с целью установления эффективности ее снижения. Проведено сравнение результатов с данными, полученными методом биотестирования.

1. Fridman A., Chirokov А., Gutsol А. Non-thermal atmospheric pressure discharges // J. Phys. D: Appl Phys. 2005. V. 38. № 2. Р1-R24.

2. Jiang B, Zheng J., Qiu S., Wu M., Zhang Q., Yan Z., Xue Q. Review on electrical discharge plasma technology for wasterwater remediation // Chem. Ing. J. 2014. V. 236. P.348-368. doi:10.1016/j.cej.2013.09.090.

3. Li L., Nikiforov A., Xiong Q., Lu X., Taghizadeh L., Leys C. Measurement of OH radicals at state X2Π in an atmospheric-pressure micro-flow dc plasma with liquid electrodes in He, Ar and N2 by means of laser-induced fluorescence spectroscopy // J. Phys. D: Appl. Phys. 2012. V. 45. №12. P.125201. DOI: 10.1088/0022-3727/45/12/125201.

4. Njoyim E., Ghogomu P., Laminsi S., Nzali S., Doubla A., Brisset J.-L. Coupling Gliding Discharge Treatment and Catalysis by Oyster Shell Powder for Pollution Abatement of Surface Waters // Ind. Eng. Chem. Res. 2009. V. 48. P.9773-9780.

5. Bobkova E.S., Grinevich V.I., Ivantsova N.A., Rybkin V.V. A Study of Sulfonol Decomposition in Water Solutions under the Action of Dielectric Barrier Discharge in the Presence of Different Heterogeneous Catalysts // Plasma Chem. Plasma Process. 2012. V. 32. № 4. P.703-714.

6. Even-Ezra I., Mizrahi A., Gerrity D., Snyder S., Salveson A., Lahav O. Application of a novel plasma-based oxidation process for efficient and cost-effective destruction of refractory organics in tertiary effluents and contaminated groundwater // Desalination and Water Treatment. 2009. V. 11. P.236-244. doi: 10.5004/dwt.2009.807.

7. Grabowski L.R., van Veldhuizen E.M., Pemen A.J.M., Rutgers W.R. Corona above water reactor for systematic study of aqueous phenol degradation // Plasma Chem. Plasma Process. 2006. V. 26. № 1. P.3-17.

8. Malik A.M. Synergetic effect of plasmacatalyst and ozone in a pulsed corona discharge reactor on the decompositionof organic pollutants in water // Plasma Sources Sci. Technol. 2003. V. 12. № 4. P.26-32.

9. Ognier S., Iya-sou D., Fourmond C., Cavadias S. Analysis of Mechanisms at the Plasma-Liquid Interface in a Gas-Liquid Discharge Reactor Used for Treatment of Polluted Water // Plasma Chem. Plasma Process. 2009. V. 29. № 4. P.261-273.

10. Tomizawa S., Tezuka M. Kinetics and mechanism of the organic degradation in aqueous solution irradiated with gaseous plasma // Plasma Chem. Plasma Process. 2007. V. 27. № 4. P.486-495.

11. Gao J., Liu Y., Yang W., Pu W.Y., Pu L., Yu J., Lu Q. Oxidative degradation of phenol in aqueous electrolyte induced by plasma from a direct glow discharge // Plasma Sources Sci. Technol. 2003. V. 12. № 4. P.533-538.

12. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. 448 с.

13. Кочетов И.В., Певгов В.Г., Полак Л.С., Словецкий Д.И. Скорости процессов, инициируемых электронным ударом. Азот и углекислый газ. Плазмохимические процессы / Под ред. Л. С. Полака. М.: Ин-т нефтехимического синтеза АН СССР, 1979. С.4-28.

14. Гриневич В.И. Гущин А.А., Пластинина Н.А. Деструкция фенола и синтетических поверхностно-активных веществ, растворенных в воде, при электрохимическом воздействии совместно с озонированием // Изв. Высш. учебн. завед. Химия и хим. технол. 2009. Т. 52. №2. С. 130-134

15. Гущин А.А., Гриневич В.И., Извекова Т.В., Иванцова Н.А. Оценка эффективности работы плазмохимических очистных устройств методом биотестирования // Безопасность в техносфере. 2012. Т. 37. №4. С.47-54.