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船舶压载水羟基自由基处理及其相关化学物质监测研究

杨宪立

  外来生物入侵性传播已经被全球环境基金组织(GEF)确认为危害海洋的四大污染源之一,船舶压载水异地排放是引起外来生物入侵性传播的主要途径。本文针对防治海洋外来生物入侵性传播和保护近岸海域生态安全的国际重大需求,依托“十一五”国家科技支撑计划重点项目“远洋船舶压载水羟基自由基工程化处理技术开发”(No.2006BAC11B06)和国际科技合作重点项目“羟基自由基杀灭船舶压载水外来入侵生物的研究”(No.2005DFA20800),应用大气压强电场电离放电方法,通过天然物质H20和O2为原料制备·OH等氧活性粒子溶液,对船舶压载水的·OH治理进行了研究,主要内容如下: 介绍了实现强电场放电的原理和方法,阐明了02、H20在强电场放电形式下生成·OH的等离子体化学反应机理;通过积分法研究了·OH处理后压载水中TRO浓度衰减的反应动力学规律,得到了TRO衰减速率常数,确定海水中TRO衰减近似为一级反应,推导出预测处理后压载水中TRO浓度变化的速率公式;以邻羟基苯甲酸(SA)为·OH捕捉剂,通过HPLC测定SA羟基化产物含量确定生成-OH浓度,建立了海水中·OH的定量检测方法;通过带有电导检测器的离子色谱仪,建立了处理后压载水中一种相关化学物质Br03-的检测方法。 依据国际海事组织(IMO)《压载水管理系统认指南(G8)》认可的实验标准,完成了基于《使用活性物质的压载水管理系统批准的程序G9》的船舶压载水·OH处理实验,结果表明:当致死时间为6 s时,压载水中活藻浓度<10 cell/mL、细菌未检出,处理结果达到IMO《船舶压载水及沉积物控制和管理国际公约》D-2排放标准,且24、120 h内无再生现象;处理后压载水的污染程度降低,水质得到了明显改善,减轻了压载水排放过程中对排放水域的环境压力,保证了对排放地水生生物的安全性;处理后压载水中0h、24h、120h的卤代烷烃、卤代乙酸、卤代乙腈和BrO3-等18种相关化学物质含量均低于世界卫生组织(WHO)《饮用水水质标准》。 船舶压载水·OH处理技术实现了在船上在压载水输送过程中杀灭外来有害生物。在航运业推广该项技术,可以为打破国际航运壁垒、开拓全球航运市场提供技术支撑,应用前景广,具有重大的经济效益和社会效益。……   
[关键词]:强电场电离放电;羟基自由基检测;总残余氧化剂;压载水水质;相关化学物质
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:大连海事大学2011年