次氯酸钠去除水中17β-雌二醇的影响因素

王惠权 张敏超 徐锋 张 岚

（海宁市新世纪水务检定检测有限公司，浙江 海宁 31440）

1 7β-雌二醇（E2）普遍存在于各类环境，特别是水环境中，具有污染危害大、分布范围广等特点，即使在极低的浓度下（1ng/L）也会对生物体产生明显的影响。E2化学性质稳定，生物降解比较困难，易于在生物体内富集。近年来，关于17β-雌二醇对健康和生殖的影响以及其在环境中的降解等问题的研究与日俱增。

次氯酸钠是一种真正高效、广谱、安全的强氧化剂，它同水的亲和性很好，能与水以任意比互溶。次氯酸根离子被还原时，极易得到电子而具有很强的氧化性。而且次氯酸再进一步分解形成新生态[O]，新生态氧的极强氧化性使蛋白质变性。本实验采用NaClO处理E2，考察了次氯酸钠浓度、pH和阴阳离子强度对次氯酸钠去除E2的影响，以期为控制水中雌激素提供参考。

1 材料与方法

试剂

实验所用E2为色谱纯，其储备溶液用乙腈配置，浓度为1 mg/L；次氯酸钠溶液为商用品，有效氯浓度采用碘量法滴定，为8%。实验用水（EPED超纯水机制备），NaOH、HCl、NaCl、硫代硫酸钠等均为分析纯。

试验方法

次氯酸钠氧化去除E2在室温下进行，用200ml超纯水稀释E2储备溶液为实验所需浓度于烧杯中，用磁力搅拌器进行搅拌，将一定量的次氯酸钠投加入烧杯中，用HCl和NaOH控制溶液pH，NaCl和十二烷基苯磺酸钠控制离子强度来考查对E2去除的影响，于不同时刻取样，用硫代硫酸钠中和余氯，溶液过0.45µm滤膜，测定E2浓度。

分析方法

E2浓度采用高效液相色谱仪[Shimadzu LC-2010HT， shim-pack VPODS色 谱 柱（4.6250mm，5um） 测 定。色谱条件为：流动相体积配比乙腈/水=60/40，流速0.8ml/min，检测波长为280nm。pH采用梅特勒S20测定。

2 结果与讨论

2.1 次氯酸钠浓度对E2去除的影响

实验用初始余氯浓度来表征次氯酸钠的投加量。随着初始余氯浓度的上升，E2的去除率也随之增加。当反应进行到5min时，E2基本都能得到去除。结果表明，初始余氯的增加使E2溶液中的次氯酸根和新生态[O]浓度也获得了增加，从而加强了氧化去除E2的作用，提升E2的去除率。

2.2 pH对E2去除的影响

在初始余氯浓度2.18mg/L，室温下反应时间为3min条件下，考察溶液初始pH对E2去除率的影响，结果发现E2的去除率随着pH的上升出现先增加后减小的趋势，当pH为2.77和3.48时，去除效果最佳，在pH=8.71去除率出现最低点。这主要与NaClO反应机理有关，NaClO氧化性主要是由于其水解产生HClO，HCl又进一步分解产生活性氧和氯气来实现的。在pH为6.00时，次氯酸约有95%是非解离的；pH为7.25时，约有60%次氯酸是非解离的；在酸性条件下，次氯酸根与氢离子可形成次氯酸，酸性越强，则形成的次氯酸浓度越大，而次氯酸的氧化活性是次氯酸根的近80倍。

2.3 离子强度对E2去除的影响

分别投加0.0025、0.005、0.01、0.03、0.05、0.07mol/L的NaCl（阳离子）和10、20、30、40、50mg/L的十二烷基苯磺酸钠（阴离子）于E2溶液中，初始余氯浓度为2.27mg/L，反应2.5min后取样。

当NaCl浓度在0.01～0.07mol/L之间时，E2的去除率和浓度是正相关关系。而浓度在0.0025mol/L和0.005mol/L时，E2的去除率与浓度为负相关。结果可解释为当低浓度的NaCl加入E2溶液时，可能由于随着Cl-浓度的增加，消耗溶液中的活性氧，导致氧化E2作用减弱，降低去除率。当NaCl浓度不断增加，反应中分子碰撞机会增加，使布朗运动加剧，E2得到更有效的去除。

当E2溶液中加入SDBS，E2的去除率出现先减小后增加的现象，浓度为30mg/L时处于最低点。SDBS为表面活性剂，当浓度小于30mg/L可能由于SDBS和E2是竞争关系，从而干扰了E2的去除，使去除率随着SDBS不断地加入而降低。当大于30mg/L时，由于SDBS有稳定气泡和捕集作用[6]，可能使得亲水基（NaCl）和E2之间相互吸引，形成复合体，被带至水溶液表面，从而有利于E2的去除。

3 结论

3.1 次氯酸钠在短时间内能有效氧化去除E2。

3.2 pH对于E2和HOCl的反应是重要的影响因素，随着pH的上升，去除率出现先增加后减小的现象，最适宜条件为 pH=2.77、3.48。

3.3 在一定NaCl浓度范围内，E2去除率与其为正相关；SDBS投加量的增加，E2去除率呈现先下降后上升的趋势。

[1]齐普荣，王光辉. 光降解偶氮染料的研究进展[J]. 染料与染色， 2007， 44（2）：1-4.

[2]吕艳菲. Fenton氧化技术处理印染废水[J]. 环境科学,2009,22（2）: 63-67.