Исследование эффективности фотокаталитических процессов при окислении модельных органических загрязнителей в растворах природных вод
А.В. ЗАЙЦЕВ, В.П. ШЕСТЕРКИН, Н.М. ШЕСТЕРКИНА, Д.В. АНДРЕЕВА, К.В. ИОНКИН
Хабаровский Федеральный исследовательский центр, Хабаровск, Россия alex-im@mail.ru
Ключевые слова: фотокатализ, водоочистка, ионный состав, малые реки
Страницы: 415-427
Аннотация
Исследовано влияние основных гидрохимических показателей, ионного и элементного состава природных вод с разной антропогенной нагрузкой на эффективность фотокаталитических процессов при окислении модельных органических загрязнителей: азокраситель (метиловый оранжевый (МО)), фенотиазиновый краситель (метиленовый синий (МС)). Методами химического анализа, масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой и спектрофотометрии проведены сравнительные исследования качества вод двух малых рек в период с апреля по октябрь 2023 г., расположенных в границах г. Хабаровска (Красная Речка) и за его пределами (р. Половинка). Показано, что наибольшие концентрации (>5 мг/дм3) наблюдались для ионов (HCO3-, Cl-, SO42-) и элементов (Na, Ca) в реках, дренирующих городские (крупные автомагистрали, промышленные предприятия, жилые кварталы) и пригородные (сельхозугодья, дачные участки) территории. Проведено сравнение эффективности фотокаталитической деструкции анионного (МО) и катионного (МС) модельных загрязнителей, растворенных в водных средах: дистиллированной воде; воде из малых рек; в дистиллированной воде в присутствии ионов Na+, HCO3-, Cl-, SO42-. Оценено время фотодеструкции при значении степени превращения модельных загрязнителей, равной 90 %, на завершающей стадии фотокаталитического эксперимента. Оценена степень снижения эффективности фотокаталитических процессов при проведении экспериментов в водах из малых рек относительно эксперимента в дистиллированной воде. Показано, что продолжительность фотодеструкции проб из реальных водоемов (при степени превращения загрязнителя 90 %) увеличивается по сравнению с экспериментом в дистиллированной воде в 4.8-7.3 раза (МС) и 1.9-4.7 раза (МО) для проб из Красной Речки, в 3.7-6.3 раза (МС) и 1.1-2.2 раза (МО) из р. Половинки. Разброс значений обусловлен сезонностью отбора проб.
DOI: 10.15372/KhUR2024571 EDN: SRBEAO
|