阻燃塑料颗粒中锑的浸出与生态毒性

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyakl1314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着高分子材料行业的迅速发展,塑料在人们日常生活中广泛应用,但由于其易燃性容易引起火灾,燃烧后的塑料处理不当会生成更多的微塑料,易携带污染物进入到环境介质当中,具有潜在的生态危害。阻燃塑料中通常会添加三氧化二锑以提高其阻燃性能。锑已被认为是全球性的污染物,具有长距离迁移性,其毒性和环境效应引起国际上的高度关注。为了对含有重金属锑的微塑料的环境行为及毒性作进一步了解,科学评价其生态环境风险,本文以含有三氧化二锑的阻燃聚丙烯塑料为研究对象,利用管式炉实验以及万能拉力材料试验机实验,对火灾现场及日常生活场景进行模拟,研究不同温度、不同气氛下以及不同的外力条件对阻燃聚丙烯塑料母粒生成阻燃微塑料的影响,并对阻燃微塑料进行粒径分析,借助拉曼光谱和红外光谱对阻燃微塑料进行表征。同时将阻燃微塑料暴露在不同的环境介质中,将阻燃微塑料置于不同水体中进行重金属锑浸出实验,探究在不同水体中锑的浸出规律并探究浸出液对铜绿微囊藻的生长胁迫影响;对土壤溶解性有机质进行荧光淬灭滴定,研究锑与溶解性有机质的络合机制。并将阻燃微塑料与土壤混合并用于玉米的培养,探究重金属锑在玉米组织中的污染特性以及锑对玉米的胁迫效应。结果表明:(1)在150-700℃温度范围内,当温度达到250℃时开始生成微塑料,燃烧温度的升高以及施加外力的增加会促进阻燃聚丙烯塑料母粒生成更多的阻燃微塑料,燃烧气氛对微塑料的生成影响较小;阻燃聚丙烯塑料生成的微塑料粒径在200-3500μm范围内,其中20-100μm粒径段数量最多,且随着粒径的增加,微塑料的数量也逐渐减少;燃烧温度会对阻燃微塑料的结构产生影响,随着温度的升高,阻燃聚丙烯塑料结构的破坏情况越严重,所含阻燃剂三氧化二锑也随温度的升高越来越少,700℃条件下挥发最多,但仍有剩余。燃烧气氛对阻燃微塑料的结构无明显影响;燃烧温度和燃烧气氛都会对锑在阻燃微塑料中的富集产生影响。随着温度升高,锑在阻燃聚丙烯塑料中的富集系数越来越低,高温条件下,氮气气氛更利于锑在阻燃微塑料中的富集。(2)所有阻燃微塑料在河水,海水和腐殖酸溶液中均存在锑浸出情况,450℃、氮气条件下燃烧后的阻燃微塑料在河水中锑浸出浓度均超标。阻燃微塑料的前处理燃烧温度及其本身锑含量会影响其在水体中锑浸出量,在0-450℃温度范围内,随着燃烧处理温度的升高导致阻燃微塑料在水体中的锑浸出量越多;腐殖酸浓度升高促进了与锑的配位能力,导致在溶液中锑浸出量也随之增多;分别使用OD680和Fv/Fm反应铜绿微囊藻生长状况和光合强度,随着浸出液中锑浓度的升高会抑制其生长及光合强度,但低浓度下会促进铜绿微囊藻的光合强度。(3)根际溶解性有机质和非根际溶解性有机质是锑的强配位体,能够与锑产生很好的络合反应,且根际溶解性有机质与锑的结合能力要强于非根际溶解性有机质,能促进含三氧化二锑阻燃微塑料在土壤中Sb的释放。根际溶解性有机质中含有的可溶性微生物副产物与锑的结合能力要强于腐殖酸。玉米可以从添加有含锑阻燃微塑料的土壤中吸收重金属锑,被吸收的锑主要富集在玉米的根部,且地下组织部分锑的积累量要高于地上组织积累量,从地下组织到地上组织的转移系数在0.65-0.73之间。随着土壤中添加的阻燃微塑料的增多,导致土壤中含锑量的增加。锑可以对玉米幼苗及根系生长产生抑制效应,同时也会抑制光化学效率。
其他文献
当船舶高速航行或者在恶劣海况下航行时,船体首部会反复的砰击水面,船体结构会受到强烈的砰击载荷,严重的会导致局部结构变形甚至破坏,会影响船舶的航行安全甚至威胁到船内人员的生命安全。所以准确预报船首结构砰击入水时的结构响应对于船体结构的设计以及优化有重要意义。结构物砰击入水涉及到自由液面大变形的问题,而SPH方法在处理这一类方法时具有很好的优势,因此本文采用SPH方法对典型的二维楔形体的砰击入水问题进
在科学计算可视化中,流场可视化一直都是一个热门的研究方向,流场可视化就是使用计算机图形图像技术将抽象的不易理解的流场数据映射为直观的图形图像并在屏幕中显示出来的技
脑机接口研究中常利用神经电生理信号对运动参数进行解码,而将肌电作为解码对象的相关研究较少,主要集中在人、猴子等实验动物上。由于小鼠有多种基因模式可供使用,在小鼠上
热塑性复合材料以其低制造成本、良好的可焊接性等优点渐渐成为国内外学者的研究热点。相较于国外在该领域的研究,我国对热塑性复合材料铺放技术的研究相对落后,且对于机械性
进入二十一世纪以来信息技术处于快速发展的时期,其中光纤通信、移动通信、卫星通信等技术正在全球的范围内极速发展,传统的无机二阶非线性光学材料的性能即将无法满足现在通讯所需,有机二阶非线性光学材料具有较大非线性光学效应、超快响应速度、良好的加工性和材料成本较低等优点,因此受到了越来越多的关注。作为有机二阶非线性光学材料的重要组成部分,生色团成为了科学家们重要研究对象之一。为了达到使用化的需求,尚且有两
行人重识别作为视频监控技术被广泛用于大型公共场所,其主要任务是通过不同摄像头拍摄的监控画面来定位目标行人,以此来预防一些危害社会安全的行为。由于在实际场景中拍摄的
随着科技的进步和生产技术的发展,优化问题几乎遍布科学研究及工程实践的各个领域,这使得优化算法成为现代科技不可或缺的理论基础和研究方法。本文研究的集体决策优化算法(C
独立微电网一般用于远离主网的偏僻地区或岛屿,可利用当地太阳能、风能等可再生能源有效解决电力供应难题,具有经济、环保、民生等多重意义。独立微电网缺少大电网支撑,调压能力和电压稳定性相对较弱,需要在微电网规划时考虑电压约束。因此,科学的规划微电网设备安装容量和位置,在满足电压偏差的要求下追求总成本最低,是保障微电网合理投资、经济运行和可靠供电的重要手段。为了在微电网优化配置过程中考虑不确定因素影响,利
研究背景:在国家大力发展冰雪运动的形势下,冰壶运动是有望在冬奥会夺冠的项目。在冰壶运动项目的相关研究中,提到平衡能力,核心肌力控制越好,越有利于投壶的准确。因此,试图
固态变压器(Solid State Transformer,SST)曾被麻省理工大学誉为十大新兴技术之一,在智能电网和能源互联网领域引起了广泛关注。当SST的网侧电压或三相负载不平衡时,输入端产生的负序电流会对电网造成污染。为了提高SST应对不平衡工况的能力,本文提出了一种基于降阶广义积分器(ROGI)的不平衡补偿控制方法。所做的主要研究工作如下:首先阐述课题的研究背景和意义,综述固态变压器技术的