izpis_h1_title_alt

Kemijsko in ekotoksikološko spremljanje induciranih in naravnih abiotskih razkrojnih procesov fenolnih onesnaževal
ID Kravos, Aleksander (Avtor), ID Prosen, Helena (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Kalčikova, Gabriela (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (6,61 MB)
MD5: 4C9F1C84F48563D426BA037BD9BB6946

Izvleček
Pereča okoljska problematika sistemske onesnaženosti površinskih vod z obstojnimi organskimi mikroonesnaževali je v znanosti pospešila razvoj novih integralnih pristopov čiščenja vod na osnovi naprednih oksidacijskih procesov. Vzporedno s tem pa tudi težnje po razumevanju njihove usode, pretvorb in dolgoročnih učinkov, ko se ta že pojavijo v naravnem okolju. Reprezentativna skupina vseprisotnih in genotoksičnih onesnaževal, na katere se študija osredotoča, so fenolne spojine – pogoste kemikalije v težko razgradljivih industrijskih odpadnih vodah, natančneje: fenol, 2,4-diklorofenol in pentaklorofenol. Kljub njihovi pogosti uporabi kot modelnih onesnaževal pri okoljskih raziskavah so celostne, multidisciplinarne študije, ki hkrati preučujejo različne tehnologije za njihovo odstranjevanje, z uporabo sodobne instrumentalne analize skupaj z ekotoksikološkim vrednotenjem, redke, a bistvene. Glede na ta dejstva smo bili motivirani za celovito razumevanje kompleksnih procesov razgradnje izbranih fenolov v različnih matricah. Poudarek je bil na poglobljenih analizah obdelanih frakcij. To je omogočilo primerjavo štirih pristopov inducirane razgradnje: ozonacije, fotokatalizne oksidacije z imobiliziranim TiO2 v obliki tankih plasti in dopiranim z dušikom, njunega sosledja in anodne elektrooksidacije, kar je zajemalo pregled treh širokih skupin naprednih tehnologij. Drugi poudarek je bil usmerjen na njihove pretvorbe v okolju s simulacijami naravnih pogojev v inkubiranih testnih mešanicah za namene vrednotenja vloge abiotskih dejavnikov. Preučevali smo vpliv: sončne svetlobe, pH, sedimentov, huminskih snovi, bakrovih(II) ionov in kisika. Podatki o napredku tarčne razgradnje, dekloriranju, mineralizaciji, spremembah pH, kemijskih pretvorb in ovrednotenju izbranih produktov so bili izmerjeni s številnimi analiznimi tehnikami in postopki, kot so: HPLC-DAD, pH-metrija, TOC-analize, UV-spektroskopija, mikroekstrakcije na trdno fazo (SPME) ali ekstrakcije tekoče-tekoče (LLE) s sledečo GC-MS oz. GC-MS/MS, UHPLC-MS, ionska kromatografija in ekotoksikološki testi inhibicije mobilnosti vodnih bolh vrste Daphnia magna. Sklepni rezultati kažejo na dejstvo, da zagotavlja ozonacija zdaleč najbolj ugodno kombinacijo razkrojnih procesov. Nasprotno pa je fotokataliza počasen proces, za katerega je značilno kopičenje aromatskih produktov. Pri tem se je izkazalo, da predhodna ozonacija pospeši nadaljnje fotokatalizne procese. Rezultati elektrooksidacij fenola kažejo na večjo učinkovitost BDD anod, za razliko od MMO. Pri tem so ključni kompromisi glede izbire elektrolita (NaCl, Na2SO4, H2SO4) za zagotavljanje primernih razkrojnih procesov in v izogib nastajanju problematičnih razgradnih produktov. Izbrani fenoli so pri simuliranih naravnih pogojih fotolabilni, a je kljub temu njihova razgradnja počasna, fotoinducirane transformacije pa so kompleksne; močno odvisne od strukture, pH in prisotnosti abiotskih aktivnih zvrsti.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:anodna elektrooksidacija, Daphnia magna, fenol, instrumentalna analiza, klorofenoli, površinske vode, produkti razgradnje, TiO2 fotokataliza, ozonacija
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2021
PID:20.500.12556/RUL-133030 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:87730179 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:08.11.2021
Število ogledov:1235
Število prenosov:289
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Chemical and ecotoxicological assessment of the induced and natural abiotic degradation processes of phenolic pollutants
Izvleček:
Alarming data have been pointing to a fact that natural waters were facing threats due to disperse pollution with persistent organic microcontaminants. Gradually, a scientific response introduced new integral approaches of water treatment based on advanced oxidation processes. Along with this arose a tendence to also understand their fate, transformations, and long-term effects when they already occur in the environment. The study is focused on a representative family of ubiquitous and genotoxic pollutants: phenolic compounds − constituents of industrial wastewaters, namely, phenol, 2,4-dichlorophenol and pentachlorophenol. Despite being common model pollutants in environmental research, wholesome multidisciplinary studies, investigating a variety of removal technologies at once, using modern instrumental analysis along with ecotoxicological assessments are rare, but essential. As so, the motivation was to fully understand complex degradation processes of named model phenolics in different matrices from chemical and ecotoxicological point of view. A focus was placed on profound analyses of treated fractions. This allowed a comparison of four approaches for chemical degradation: ozonation, photocatalytic oxidation with immobilised nitrogen-doped TiO2 thin films, their sequence, and anodic electrooxidations, thus, covering a wide range of three advanced technologies. Additionally, their environmental behaviour was tried to be understood. Therefore, natural conditions were simulated in incubated test mixtures to investigate a role of abiotic factors alone on natural transformations. We studied influence of sunlight, pH, sediments, humic substances, copper(II) ions, and oxygen. In order to collect data on target degradation progress, dechlorination, mineralization, changes in pH, chemical transformations, and evolution of selected by-products, numerous analytical methods and procedures were applied. Such as: HPLC-DAD, pH measurements, TOC analysis, UV spectroscopy, solid-phase microextractions (SPME) or liquid-liquid extractions (LLE) followed by GC-MS or GC-MS/MS, UHPLC-MS, ion chromatography, and ecotoxicological inhibition tests on Daphnia magna water flea organisms. Concluding results point to a fact that ozonation provides by far the most suitable pattern of degradation processes. In contrast, photocatalysis was found to be slow, marked by the accumulation of aromatic products. Preozonation is shown to reinforce the processes. As far as electrooxidations are concerned, data suggest that using BDD anode rather than MMO for degradation of phenol is to be preferred. But compromises about supporting electrolyte choice (NaCl, Na2SO4, H2SO4) need to be accepted, in order to provide suitable degradation pattern and less problematic transformation products. And lastly, it should be highlighted that chosen phenols are photolabile, yet their degradation is slow, but photoinduced transformations are complex when exposed to visible light and are considerably affected by their structure, pH and the presence of abiotic active agents.

Ključne besede:anodic electrooxidation, chlorophenols, Daphnia magna, instrumental analysis, phenol, products of degradation, surface water, TiO2 photocatalysis, ozonation

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj