降解方法

关键词： 蔬菜水果 果蔬 残留 农药

降解方法（精选十篇）

降解方法 篇1

关键词：果蔬,残留农药,降解方法

蔬菜水果在种植和储藏过程中, 由于农药的大量不合理使用, 使得蔬菜水果中农药残留严重, 农产品农药残留超标及由农药污染造成的中毒事件屡有发生。给人们健康带来很多直接或间接的危害。如何处理才能吃到安心菜, 已成为大家普遍关注的焦点问题。目前, 果蔬农药残留降解的主要方法有物理方法 (日光照射、浸泡清洗、洗涤剂降解、去根、去皮、吸附、贮藏等) 、化学方法 (臭氧降解、次氯酸盐降解、双氧水降解、光催化降解等) 和生物方法。其中, 生物方法常与基因工程和分子生物学技术相结合, 利用微生物或酶学方法降解农药残留。在生物降解方法的研究方面, 对细菌的研究较为深入, 其次是真菌。另外, 研究表明, 套袋技术可以有效降低果蔬农药残留。现将几种方法介绍如下:

1 物理方法

物理方法通常是利用农药光不稳定性、热不稳定性、水溶性等理化性质降解农药残留。当前研究表明, 室温、光照、淡盐水、清水、沸水、碱水等放置24h等处理方法均可不同程度地去除蔬菜表面有机磷农药残留量。其中沸水降解效果最佳, 对甲胺磷、毒死蜱及久效磷3种农药残留平均去除率分别达到95.5%、89.1%、82.3%。自来水、椰子油洗涤剂、1%食用盐、1%食用碱浸泡处理青菜对甲胺磷和乐果的去除率分别达到46%、88%、69%、60%, 而市售厨房洗洁精浸泡处理农药残留去除率为50%~68%。目前降低果蔬农药残留最有效实用的处理方法是清洗、去皮和烹饪。物理方法简单易行, 但均有其不足之处, 去除果蔬农药残留的效果会因添加剂类型、浸泡时间、漂洗次数、处理组合方式和处理对象的不同而产生不同的结果。同时, 上述方法均会在一定程度上影响果蔬品质、风味, 造成营养价值的浪费。除了上述果蔬农药残留降解方法外, 应用于其他领域农药降解的方法也正逐渐兴起于果蔬农药残留降解行业中。例如, 活性炭对浓缩苹果汁中的甲胺磷有较强的吸附作用, 可以避免浸泡清洗造成的二次污染。对黄瓜和番茄的研究表明, 套袋明显减少了果实中的农药残留量, 比不套袋分别减少了84.5%~100.0%和12.5%~100.0%。另外, 超声波洗涤降解农药残留也逐渐应用到果蔬农药残留降解上, 由于具有振荡频率高、强度大的特点, 加速农药分子的运动, 可以解决常规清洗农药溶出慢且耗时长的问题。

2 化学方法

化学方法主要是利用强氧化剂或自由基的强氧化性破坏农药分子结构, 生成相应可溶性或低残留的无害物质。以油菜为对象的研究表明, 次氯酸钙对蔬菜上的残留甲胺磷农药有较强的降解作用, 次氯酸钙的浓度为300mg/L, 作用时间10min, p H值4, 酶抑制率33.64%。应用臭氧可以完全降解农药百菌清, 臭氧初始质量浓度1.4mg/L时, 5min后百菌清降解率为100%;适当地振荡, 有利于降解。另外, 据报道, 臭氧处理时密封, 去除率均高于敞口的处理。过氧化氢 (H2O2) 作为最强的氧化剂之一, 越来越多被应用到果蔬农药残留的降解。根据过氧化氢对甲胺磷、毒死蜱及久效磷等3种有机磷农药的降解性能及影响因素研究。结果表明, 过氧化氢对有机磷农药有明显降解作用, 平均比不加过氧化氢的处理降解率提高了5~13倍。光催化降解农药残留以其节能、高效、易操作、应用范围广、污染物降解彻底、无选择性、无二次污染等优点成为近年来的热点。相比常规的物理降解方法, 化学方法降解农药残留具有降解速度快、降解彻底、靶向性强等优点。但是, 大多数只能降解果蔬表面的残留农药, 且容易分解有毒物, 极易造成二次污染, 另一方面, 化学法降解的效果会受浓度、p H值、处理时间等因素影响。光催化降解主要用于农药废水的处理, 而在降解果蔬农药残留方面刚刚起步。

3 生物方法

目前, 采用微生物或酶学法降解农药残留是主要的生物方法, 其主要研究对象是有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类农药。在自然环境中存在一些能够降解农药的微生物。近年来, 许多研究者通过富集培养、分离和筛选等技术筛选出了很多能够降解农药的微生物, 包括细菌、真菌、放线菌、藻类等微生物菌株。培养成功的菌株能以有机磷酸酯类农药为唯一碳源, 以其中X2为材料, 对乐果、敌敌畏降解率分别可达88.11%、96.32%。假单胞菌属可以降解滴滴涕、马拉硫磷、甲拌磷、甲基对硫磷等类型农药。提取的放线菌具有很强的降解有机氯农药的能力。

降解方法 篇2

样品按原方法测定含量

1、酸降解试验

称取样品0.8 g于100ml容量瓶中，加0.1N的盐酸2ml溶解，分别称取6份，再每隔4小时加稀释剂定容超声溶解，检测含量。考察是否降解。

2、碱降解试验

称取样品0.8 g于100ml容量瓶中，加0.1N的氢氧化钠2ml溶解，分别称取6份，再每隔4小时加稀释剂定容超声溶解，检测含量。考察是否降解。

3、氧化降解试验

称取样品0.8 g于100ml容量瓶中，加5%的双氧水2ml溶解，分别称取6份，再每隔4小时加稀释剂定容超声溶解，检测含量。考察是否降解。

以上样品称量前将样品磨细

4、高温降价

将考察样品50g存放在80℃烘箱中考察5-10天，每天取出检测1次。

5、高湿降价

将考察样品50g存放在相对湿度92.5%，25℃（取干燥器，放入硝酸钾饱和溶液），考察5-10天，每天取出检测1次。

6、光降解试验

将考察样品50g存放一百二十万勒克斯（Lx）×小时的冷白荧光灯照射，考察5-10天，每天取出检测1次。

降解方法 篇3

关键词：光催化氧化； 降解模型； 管状反应器； CFD模拟； 甲醛

中图分类号：O643文献标识码：A

Abstract： A new annular photocatalytic reactor was designed for the removal of indoor formaldehyde. Three fins were added to the reactor and each fin had a triangular gap at one end， making this type reactor continuous and singlepass. The influence of fins on formaldehyde removal was examined in an airtight environmental chamber. The radiation and velocity fields of the reactors were simulated by using computational fluid dynamics （CFD） methods. A theoretical model for the degradation of formaldehyde in a recirculating system was proposed. When adding fins in the annular reactor， the reaction area and residence time were greatly increased， and the degradation rate was， therefore， obviously enhanced. The CFD simulation results showed that the radiation intensity on the internal surfaces of the exterior cylinder was nearly uniform except for the two ends and it decreased slightly for the reactor with fins. The velocity distribution was uniform in the first tube pass and became actually higher near the elbows. The UV intensity was weak while the velocity was large near the elbows， which had a negative effect on degradation efficiency there. The results obtained from the kinetic model were in agreement with experimental data. So the degradation behavior of formaldehyde could be predicted by using this kinetic model.

Key words： photocatalytic oxidation； degradation model； annular reactor； CFD simulation； formaldehyde

甲醛是室内普遍存在的挥发性有机化合物（VOCs），是造成室内空气品质下降的主要原因之一[1]，会对人体健康造成危害，甚至具有致癌作用[2].光催化氧化（PCO）技术节能环保，催化活性高，降解无选择性，是去除室内VOCs的有效手段[3-5].目前，随着模型预测[6]以及计算流体力学（CFD）模拟[7]的广泛应用，它们已成为研究PCO反应的重要工具.现有报道中，PCO技术常与空调系统结合，且多采用负载网[8]或蜂窝型媒介[9]作为光催化剂载体，此结构对提高气固间的传质作用有一定效果.但实际运行的空调系统中，流速一般为2～3 m/s，上述载体不仅增大流动阻力，而且传质作用的提升也非常有限.因此，本研究设计改进了传统的管状反应器，通过增大反应面积和气体停留时间来提高其在实际空调运行条件下的净化效果.并在实验分析的基础上，建立了循环降解模型来预测反应器的降解性能，又利用CFD的方法对反应器内的流速和光强分布进行了模拟和可视化处理，以期为光催化反应器的实际应用提供帮助.

1材料与方法

1.1实验系统

实验过程的气体流程如图1（a）所示.干洁空气（VN2/VO2×100=79∶21）分为两条气路，一条通入增湿瓶内加湿，另一条经流量计计量后流入甲醛发生器内.两条气路形成的湿空气和甲醛气体在缓冲瓶中充分混合，得到具有一定初始浓度和湿度的污染气体.该气体又在循环泵的作用下，反复流经反应器内发生光催化反应，直至降解结束.反应器的入口处设有采样口，甲醛浓度由INTERSCAN 4160甲醛分析仪测得.反应温度T和相对湿度RH由KANOMAX生产的CLIMOMASTER 6531测试仪测定， T精度±0.5 ℃， RH精度±5%.

1.2管状反应器

本实验设计的管状反应器共有两种，结构示意图如图1（b）和图1（c）所示，尺寸参数如表1所示.图1（b）是传统型管状反应器，在圆管内壁涂敷光催化剂，它的反应表面紫外光辐射较强且均匀，但有限的反应面积制约了其进一步发展[10].图1（c）是改进后的管状反应器，通过在传统管状反应器内壁与灯管之间添加多个直肋片得到.肋片沿管轴方向布置，且每个肋片的一端带有工艺缺口，在管内形成若干条连通的气道，使气体在进口和出口间呈多管程流动.该类型反应器的内壁面和直肋片正反表面均涂有光催化剂.所用光催化剂为Degussa P25型TiO2，负载量为1.2 mg/cm2.紫外光源选择功率20 W，波长254 nm的紫外杀菌灯.

1：干洁空气； 2：增湿瓶； 3： 甲醛发生器； 4： 恒温水浴箱；

5： 缓冲瓶； 6： 流量计； 7： 采样口； 8： 管状反应器； 9： 密闭舱；

10：紫外灯； 11：工艺缺口； 12： 进气口； 13：出气口

从图3中可以看出，反应器增设肋片后，各工况下t90%的值减少了约50%左右，反应速率基本提高1倍.对比工况1，工况3和工况4，工况4的相对湿度较高，t90%的值也明显大于工况1和工况3.这与Assadi [11]等研究管状反应器时的结论一致.过多的水分子会与甲醛分子在TiO2表面竞争吸附点位，且水分子会加速TiO2的电子空穴对复合，导致高相对湿度下单位时间内的降解效率降低.

2.2循环流速对反应速率的影响

为研究不同循环流速下反应速率的变化，选择工况5和工况6进行分析，结果如图4所示.其中， 20 m3/h和30 m3/h的循环流速分别对应2.1 m/s和3.2 m/s的面速度.

初始浓度C0/（mg·m-3）

从图4中可以看出，在两种反应器内，较高流速下的t90%值较大，反应速率较低.一般来说，提高流速会引起两种不同的结果：提高表面传质效果，对反应速率提升有利；减少气体停留时间，对反应速率提升不利.一般的空调系统中，面速度通常为2～3 m/s，在这种较大的流速范围内，传质作用并无明显变化[6]，可以通过增加停留时间来提高气体分子与TiO2表面的接触概率，从而提高反应速率.因此，本实验中20 m3/h的循环流速对应的气体停留时间更长，反应速率更高.

为进一步分析流速对降解性能的影响，根据CFD的方法，利用Fluent 6.3软件模拟了反应器内的流速分布.图5为带肋片的管状反应器，在工况1时的径向剖面及轴向剖面速度分布云图.

从图5中可以看出， 轴向剖面上的流速分布较为均匀， 在气体通过三角形工艺缺口时出现明显扰动，此扰动可使反应气体充分混合.另外，各管程的中心区域流速相对较大，而内壁面和肋片表面附近由于阻力作用而流速较小，结合前面的分析，这种分布有利于提高反应速率.

2.3光强测定与模拟分析

表面光强在光催化反应之前测定，测试仪为UVC紫外辐照计.根据反应器内部空间的对称性，取如图6所示的单元体对反应表面光强I进行分析.图7为单元体内光强沿管轴方向的测定结果.

图8中的模拟分布与图7中实测光强基本相同.经计算，增加肋片后，内壁面光强减少了约35%，但从图3中得到的反应速率却提升了1倍左右，紫外光的利用效率明显提高.

当光强较强区域的流速较大时，该区域的传质反应更加平衡，降解效率也会较高[13].对比图5和图8中的流速与光强分布，反应器的中间段光强与流速耦合较好，降解效率将会较高，而反应器的前后两端由于气流扰动大且光强较弱，降解效率会受影响.

2.4循环降解模型

假设催化剂表面只吸附目标污染物和水，且氧化时无副产物生成，则反应物遵循单一组分的LangmuirHinshelwood （LH）降解模型：

从图9中可知，模型数据与实验结果基本相符，该降解模型基本可以反映甲醛降解的实际情况. 另外，模型计算值均处于实测浓度值的上方，这可能是因为本模型涉及的单一组分LH方程没考虑反应过程产生的副产物，导致光催化剂表面的实际与理论吸附量有所差别[16]，从而产生一定误差.

3结论

1）通过增设带有工艺缺口的直肋片，使得管状反应器内的反应面积增大且气体停留时间延长，从而平衡了传质反应能力，反应速率提高了约1倍.

2）内壁面光强分布较均匀，而肋片表面分布极不均匀，且增加肋片后内壁面光强有所衰减. 反应器中间段光强与流速耦合较好，两端的气流扰动大且光强较弱，反应速率会受影响；

3）循环降解模型的预测值要稍高于实测结果，但两者变化趋势相同，该模型能较准确的预测甲醛的反应速率.

参考文献

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简述填埋法降解塑料的方法 篇4

我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一, 花样繁多的塑料制品已渗入到当今人类社会的各个方面, 它既为人类生活提供了方便, 成为了人类生活的必需品, 又为人类社会带来了越来越严重的环境污染问题。目前我国固体塑料废弃物的处理方式中, 填埋处理占处置总量的90%以上。运用现代化科技、现代管理方法发展填埋作业技术, 不断地进行高位填埋技术的探索和研究。

填埋技术作为塑料生活垃圾的传统和最终处理方法, 也是垃圾处理的最终程序。无论采用何种方式、流程处理垃圾, 最终都要采用填埋作为处理手段, 如焚烧最终要产生灰渣, 堆肥仅可以处理可生物分解的有机物, 都有无法处理的废物产生, 都要用填埋来解决其最终出路。所以, 垃圾填埋是垃圾处理流程中必不可少的一个环节。因此, 填埋也被称为最终处置或填埋处置。

目前, 我国采用的填埋构造基本是厌氧填埋。这种填埋构造与准好氧填埋的主要设计差别是渗滤液收集排出系统的差异。前者要求密封, 不允许空气进入, 因而渗滤液集排水系统出水口有水封, 而且也不考虑排水管道的空气流动空间;后者正好相反, 出水口不能封住, 要保证空气进入, 而且管道上部要保证空气流动的空间。准好氧卫生填埋可以保证在填埋场内部存在一定的好氧区域, 特别是在渗滤液集排水管和排气管周围存在好氧区域, 以使渗滤液可以得到处理和加快填埋场内部垃圾的分解稳定速度。

二、塑料垃圾块体填埋法的好处

塑料垃圾块体填埋法是将垃圾压块体分区分类堆砌填埋处理处置方法的简称。这种方法是先将经过分选回收后剩下的城市生活垃圾废弃物分类粉碎、脱水、消毒与粘土搅拌, 然后压缩成带有气、液溢出孔的垃圾块体, 集中运往垃圾填埋场, 并将不同属性的垃圾块体, 分区分层予以堆砌填埋。它集回收、堆肥、焚烧、填埋为一体, 是一种从实际出发、因地制宜的垃圾综合处理方法。如通过粉碎、脱水、压成块体后的厨余垃圾, 既可用作堆肥, 也可作为燃料焚烧发电, 也可直接予以填埋。和现有方法比较, 垃圾块体填埋法有如下“六化”的特点: (1) 以社区为单元的垃圾源头分类投放、收集和预处理, 使垃圾分类化; (2) 有用物资的回收利用, 使垃圾最大限度的资源化; (3) 经过粉碎、脱水、压缩打包使垃圾最大限度地减量化; (4) 经过消毒、分类堆砌有助于垃圾填埋场地的分类管理和安全监控, 使垃圾处理基本无害化; (5) 回收、堆肥、焚烧、填埋为一体, 使垃圾处理综合化; (6) 填埋场复垦与开发利用, 使垃圾处理环保化。

三、塑料垃圾块体的制作与要求

按照垃圾块体分类堆砌填埋处置法的工艺流程, 这种填埋方法要经过以下四步操作:

(1) 垃圾的分类粉碎:先将经过集中分选, 取出可再生利用之物后剩下的废弃之物, 按其混杂的物质成分分成可燃物和不可燃物两类, 然后分别将其置于专用的粉碎机中, 粉碎成直径≤2cm的粉碎物, 以利于垃圾的减容、脱水、消毒与粘结、压缩打包。

(2) 垃圾粉粹物的脱水、消毒:采用挤压脱水的方法, 将两种不同类型的垃圾粉碎物分别予以脱水处理, 使其含水量<30%, 然后再在脱水后的有机物类垃圾粉碎物和无机物类垃圾粉碎物中, 分别加入相当总量5%~8%的热石灰拌匀, 对其进行消毒处理, 以便防止蚊蝇老鼠的滋生、繁殖和减少垃圾的危害与二次污染。

(3) 消毒处理后的垃圾粉碎物胶结并压缩成块体:在通过消毒处理后的垃圾粉碎物中, 加入相当总量5%-10%的粘土并搅拌均匀, 然后将其置于压缩打包装置中, 压缩成带有1~3个上下贯通的气、液排出孔的正方形或长方形块体, 气、液排出孔的值800~1 800kg/m3。这样做, 一是为了减少垃圾的体积, 便于贮运和堆砌掩埋, 二是为了有利于渗沥液和块体中易燃易炸气体的排放与收集处理和利用。

(4) 垃圾压缩块体的堆砌填埋:即将运至填埋场的垃圾压缩块体, 按其不同的种类, 分区分层分别堆砌在经过防渗处理并按网格状方式设置了气、液集中收集系统的填埋场的不同区段, 直至达到预定的设计标高后, 铺上50~120cm的粘土予以封场, 以备日后复垦与开发利用。

摘要：塑料在人类生活和生产中应用非常广泛, 塑料在带给人们方便的同时, 也带来相当大的烦恼。本文简述填埋法降解塑料的利用及方法。

关键词：填埋法,塑料降解,废物利用

参考文献

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[2]姚海林, 吴文, 刘峻明等.城镇生活垃圾的消纳处理方法及其利弊分析[J].岩石力学与工程学报, 2003, 22 (10)

[3]吴文, 冯其林, 杨春和.城市垃圾处理与矿山复垦新技术[M].武汉:湖北科学技术出版社, 2003

降解方法 篇5

4株苯系物降解菌菌株的筛选鉴定、降解特性及其降解基因研究

分别以苯、甲苯为碳源,从厦门污水处理厂活性污泥中富集筛选获得了2株苯降解菌B1、B2和2株甲苯降解菌J2、J6.16S rRNA基因鉴定结果表明B1、J2属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.),B2、J6属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.).研究表明,这些菌在pH7～10的碱性范围内能很好生长.在以0.1%(V/V)苯或甲苯为唯一碳源的无机盐培养基中,B1、B2菌在72小时内对苯的.降解率分别为67.7%、94.2%,J2、J6菌对甲苯的降解率分别为92.4%、84.8%.简并PCR扩增、序列分析表明,这些菌含有相同的苯双加氧酶基因,表明苯降解基因在这些降解菌中可能存在水平转移.此外,J2,J6两株菌还含有甲苯双加氧酶基因,而且J2能在甲苯浓度为70%(V/V)的LB培养基中生长.这些降解菌在苯、甲苯污染的生物治理中有应用前景.

作 者：王琳 邵宗泽 WANG Lin SHAO Zong-ze  作者单位：国家海洋局第三海洋研究所,海洋生物遗传资源重点实验室,厦门,361005 刊 名：微生物学报  ISTIC PKU英文刊名：ACTA MICROBIOLOGICA SINICA 年，卷(期)： 46(5) 分类号：Q93 关键词：苯系物   生物降解   有机溶剂耐受性   双加氧酶基因  

亚硝酸盐降解进展研究 篇6

摘要：亚硝酸盐对人体有一定毒性，长期或超标摄入人体后会使血液中正常的血红蛋白（二价铁）转变成正铁血红蛋白（三价铁），导致失去携氧功能引起呼吸困难、循环衰竭以及中枢神经系统损害，严重者将导致死亡等严重后果。亚硝酸盐的降解研究主要包括物理法、化学法、微生物降解法和酶处理法。本文对各种常见方法进行了详细介绍。

关键词：亚硝酸盐；降解；乳酸菌；还原酶

课题来源：吉林省教育厅“十三五”科学技术研究规划项目

中图分类号： TS201.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.22.037

亚硝酸盐广泛存在于蔬菜、肉类发酵食品和养殖水体中。作为国家食品卫生法允许使用的食品添加剂，亚硝酸盐在食品加工中被广泛使用。亚硝酸盐能使食品呈良好色泽，且具有防腐和增强风味的作用。在食品的贮存过程中，也会有一定的亚硝酸盐的生成。亚硝酸盐随食物进入人体后，可形成具有致癌作用的亚硝胺，引起正常血红蛋白（二价铁）转变成正铁血红蛋白（三价铁），从而失去携氧功能。造成呼吸困难、循环衰竭以及中枢神经系统损害，严重者导致死亡。

如今，亚硝酸盐含量的检测已成为食品、环境监测、水质等方面的重要考察因素之一。世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）于1973年明确规定，亚硝酸盐的允许摄入量（Acceptable Daily Intake）ADI值为0.13毫克/千克/天。中国蔬菜中亚硝酸盐含量限量标准，以NaNO2计为4毫克/千克。

目前，国内外对亚硝酸降解方法较多，如物理法、化学法、微生物降解法和酶处理法等。

1 微生物降解法

2004年，国外已经开始对微生物降解亚硝酸盐方面进行了研究。研究发现，从韩国泡菜中分离出的肠膜明串珠菌可以对亚硝酸盐进行降解，且随温度变化与降解效果形成正比；从泡菜中分离的植物乳杆菌、清酒乳杆菌也具有很好的降解能力，温度仍是影响降解效果的主要因素。因此，在肉制品加工中添加乳酸菌，不仅能改善肉制品的色泽和风味，而且还可产生一些特殊的酶系，以减少亚硝胺的生成，降低亚硝酸盐残留。

除了乳酸菌外，微球菌和凝固酶阴性葡萄球菌等许多微生物也对还原降解亚硝酸盐有效。

2 酶法处理

从理论上讲，用硝酸盐和亚硝酸盐还原酶等取代活的发酵剂培养物和微生物降解产生的结果应该是一样的。但亚硝酸盐还原酶多数属于胞内酶，可在细胞内有效地发挥作用，在细胞外的效果较差。而且，亚硝酸盐还原酶还是一种氧化还原酶，需要电子传递体才能参与催化反应。因此，直接用亚硝酸还原酶的方法降解亚硝酸盐效果一般。

3 添加亚硝基处理的血红白蛋白

将合成制取的亚硝基血红蛋白代替NaNO2或NaNO3应用于香肠等肉制品中进行试验，结果显示，肉制品的呈色效果良好，产品色泽鲜亮，稳定持久，风味独特，且有效降低了肉制品中NO2-的残留量，达到了降硝的目的。

4 乳酸链球菌的作用

乳酸链球菌素（Nisin），又称乳链菌肽，是由乳酸链球菌产生的一种多肽类物质。添加在食物中的乳酸链球菌素进入人体后，可被人体内的酶降解、消化，是一种高效、安全、无毒、无副作用的天然食品防腐剂。研究发现，在食品中加入适量的乳酸链球菌可使亚硝酸盐的含量明显降低，又不影响食品的色泽、防腐效果，有效延长了肉制品的货架期。

5 酸性化学环境法

较高的酸度除了能抑制食物中的有害微生物外，还能分解破坏亚硝酸盐。例如，加入肉制品中的硝酸盐会与肌红蛋白反应，生成亚硝基肌红蛋白，从而使肉类制品呈鲜红色，亚硝基肌红蛋白易受热变性，会生成不易褐变的鲜红亚硝基血色原，在促进发色的同时，可降低肉制品中亚硝酸盐的残留量。

6 维C、维E法

维C 作为人体必需的维生素，可以抑制发酵过程中硝酸盐的还原并加速脱氢过程，从而阻断亚硝酸盐的产生。此外，维C具有酸性，在添加时要注意量的控制。维E与亚硝酸盐的亲和力较高，可防止体内亚硝化作用，抑制亚硝基化合物的生成，进而抑制亚硝胺的致癌作用。因此，许多新鲜果蔬、天然植物药材都有较强的清除亚硝酸盐的能力，例如，苹果、梨、番茄、金钱兰等。

7 活性物质吸附法

这一方法主要应用于养殖水体中亚硝酸盐含量的控制。其方法为向养殖水体中拨洒活性炭、沸石粉、海泡石等具有较强吸附能力的物质，将亚硝酸盐吸附在其分子间隙中。这种吸附法作用时间短，见效快，成本较低，但是吸附剂用量较大，如经常性使用，在一定程度上能改善水质，但是大量吸附了有毒有害物质的吸附物质会沉积水底，可对池塘引起二次污染，对池塘水底的虾蟹类造成更严重的伤害。

8 涂膜贮藏法

涂膜保鲜技术是提高果蔬品质的常用方法之一。有研究表明，使用壳聚糖和蔗糖酯等材料对果蔬进行涂膜处理，降低了果蔬的呼吸强度，在减少了营养物质消耗的同时，可抑制果蔬内酶的活性，阻止硝基还原酶催化的硝酸盐向亚硝酸盐的转化。而且复合膜能够阻止外界细菌的侵入，使得硝酸盐向亚硝酸盐转化的速度减慢，导致果蔬中亚硝酸盐含量趋于下降或稳定。

亚硝酸盐与蛋白质的代谢产物生成的致癌物质——亚硝胺，对人类健康和环境都造成了严重的危害。因亚硝酸盐浓度超标而引发的安全事件屡见不鲜。目前的降解亚硝酸盐的方法都有其利弊，世界各国都在致力于探索一种能够快速、环保、高效的降解方法。

参考文献

[1]顾诗雯，何婷婷，等.乳酸菌降解亚硝酸盐的发酵条件研究[J].食品研究与开发，2013（06）：97-99.

[2]李春，王宝才，刘丽波.亚硝酸盐降解影响因素的研究[J].食品工业，2010（04）：7-8.

[3]甄润英，等.不同涂抹贮藏对青椒亚硝酸盐含量的影响研究[J].天津农学院学报，2004（09）：20-23.

[4]李春，王宝才.亚硝酸盐降解影响因素的研究[J].食品工业，2010（04）：7-9.

降解方法 篇7

该专利涉及一种臭氧催化氧化-曝气生物滤池处理难生物降解废水的方法。将废水与来自臭氧发生系统的混有氧气的臭氧混合, 通过设在臭氧催化反应区底部的滤板均匀进入臭氧催化氧化区;在臭氧催化氧化剂陶粒上端装填普通生物陶粒;臭氧催化氧化剂的装填高度为0.3~1.0 m;废水与臭氧在臭氧催化氧化剂陶粒的催化作用下充分氧化反应, 破坏废水中难生物降解的有机物;处理后废水进入到曝气生物滤池进行生化处理, 难生物降解有机废水得到有效的处理。/CN103626360 A, 2014-03-12

降解方法 篇8

该发明公开了一种催化降解废水中全氟辛酸的装置和方法。该装置包括密闭遮光的隔箱以及在隔箱内设置的恒温磁力搅拌器、置于搅拌器上用于装含全氟辛酸废水的反应器。反应器由惰性材质制得, 内设真空紫外灯。降解方法如下:a) 将待处理的含全氟辛酸废水加入反应器中, 同时加入Fe3+作为催化剂, 控制反应液p H为2~4, 插入紫外灯, 闭合隔箱;b) 打开磁力搅拌器和紫外灯, 在恒温、避光、搅拌的条件下反应3~5 h。该发明装置结构简单, 实现了温和条件下对废水中全氟辛酸的有效降解和脱氟, 且投加的药剂量少, 成本较低。/CN103183397A, 2013-07-03

PBS降解塑料降解性能的研究 篇9

关键词：聚丁二酸丁二醇酯,生物降解,热降解,光降解

塑料制品在生活中应用广泛,但其分子量大,耐酸耐碱,性能稳定,难以降解,极易对环境造成严重污染,因此可生物降解的聚合材料成为当今研究的热点之一[1]。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种新型脂肪族聚酯,具有良好的加工性能、生物降解性能和力学性能,可完全降解成CO2和H2O,成本低廉,备受人们的关注。PBS生物降解塑料作为可降解性的包装塑料,与保护环境、可持续发展战略的要求相符,具有很好的应用前景。近年来,国内对PBS降解塑料的研究也掀起热潮。

研究PBS塑料的降解性能,对于合成高性能PBS及共混降解塑料,以及加工过程中的工艺条件的优化具有重要的意义。本研究以PBS作为原料,通过压制的方法制成PBS塑料薄膜,主要研究了其生物降解、热氧化降解和光降解性能,采用乌氏黏度计测定PBS塑料降解前后的分子量的变化,利用傅里叶红外光谱对降解过程中的光谱特性进行表征[2]。

1 实验部分

1.1 试剂

PBS颗粒,日本昭和高分子公司;磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硝酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、氯化钾、氢氧化钠、三氯甲烷,以上药品皆为分析纯,市售。

1.2 仪器及设备

乌氏黏度计,上海启航玻璃仪器厂;傅里叶变换红外光谱仪(WQF-310),北京第二光学仪器厂;紫外灯,北京精英特种灯泡厂;电子天平,上海精科天美科学仪器有限公司;加氧泵;磁力搅拌器;电热鼓风干燥箱;恒温培养箱;160目标准筛。

1.3 试样制备

称取5克PBS颗粒,用65mL氯仿溶解于锥形瓶中,搅拌2h,将搅拌均匀的溶液取少量于玻璃片上,用两个玻璃片挤压成膜,待溶剂挥发完后,用洗瓶冲洗,小心剥离薄膜,室温下干燥24h至恒重。

1.4 生物降解实验

无机培养液的制备:参照GB/T 19275—2003[3]配制无机培养液,使PBS薄膜作为唯一碳源进行降解[4]。配制方法:NaNO3 2g,KH2PO4 0.7g,K2HPO4 0.3g,MgSO4·7H2O0.5g,KCl 0.5g,FeSO4·7H2O 0.01g,蒸馏水1000mL,用0.01mol/L灭菌的NaOH溶液将pH值调节至6.0~6.5。

土壤培养液的制备:取适量农田土(离地表5~10cm处的土壤),用160目标准筛进行筛选,在35℃下干燥3h,称取一定量的农田土加到无机培养液中配成100g/L的土壤培养液。搅拌均匀,以1.5L/min的气量连续曝气24h,静置24h[5,6,7],过滤,备用。

将培养液分成100mL/份,倒入250mL碘量瓶中。将薄膜试样准确称重后,记为M0,放入培养液中,塞上塞子,再放入恒温培养箱中,设定温度为27℃[8],每5d取一次样,降解周期为15d。降解后的样品用蒸馏水冲洗3次,室温下干燥至质量恒定不变,测定膜的质量变化,精确称量记为Mt,用公式(1)计算失重率。

式中,M0为薄膜降解前质量;Mt为薄膜降解后质量;Mloss%为薄膜降解质量百分数。

1.5 热降解实验

称适量的薄膜放入已知质量的干燥烧杯中,于电热鼓风干燥箱中干燥至恒重,记录恒重后烧杯和塑料薄膜的质量。分别设定电热鼓风干燥箱的温度为100、150和200℃,于12、24和36h热降解后进行分子量测定和傅里叶红外光谱结构表征[9,10,11]。

1.6 光降解实验

将干燥恒重后的薄膜平铺在紫外灯照射下的金属板上,分别照射24、48、72、96和120h,利用乌氏黏度计及傅里叶红外光谱测量、表征降解后的分子量和光谱结构[12]。

2 结果与讨论

2.1 生物降解对PBS塑料降解的影响

注:M0、M5、M10、M15分别为降解前、降解5d、降解10d、降解15d的薄膜质量

表1给出了6张薄膜降解前后的质量变化,并对其质量损失率进行了分析,如图1所示。由图1可看出:15d时质量为0.0159g的薄膜失重率达到9.43%,0.0208g薄膜失重率为9.13%,0.0212g的薄膜失重率7.55%,0.0233g薄膜失重率6.01%,0.0282g薄膜失重率4.26%。分析以上数据可知,PBS质量越小、膜越薄,降解的速度越快。因为薄膜越薄,它的比表面积越大,能与微生物发生作用的点越多,有利于微生物进攻PBS聚酯中的酯基,使酯基发生断裂,达到降解的效果。使用乌氏黏度计测定降解前后PBS降解塑料的分子量:降解前PBS降解塑料的粘均分子量Mη为5.87×104,降解后PBS降解塑料的粘均分子量Mη为5.19×104,降解前后粘均分子量减少约6800,分子量变化不大。PBS高分子聚合物分子量大,不容易降解,分子量的减少与断裂的链的大小有关。

进一步研究生物降解5d、10d、15d后样品红外谱图的变化趋势,如图2 所示。由图可见:图中a、b、c分别代表的是PBS降解前、降解10d和降解15d的红外谱图。可以看出PBS降解15d后,红外谱图没有明显的变化,酯基仍然存在,表明以15d为降解周期,时间太短,PBS中的基团未发生明显变化。在3429cm-1处的端羟基吸收峰,有一点点变宽,是因为随着PBS降解程度的增大,高分子链断裂,分子量减小,从而造成PBS的端羟基增多。

2.2 热氧化对PBS塑料降解的影响

设定降解温度为100、150和180℃,于12、24和36h条件下各取出降解后样品进行测量,其分子量变化曲线如图3所示。

由图3看出:在相同的温度下,热氧化降解时间越长,分子量的变化越大;在相同的降解时间下,热氧化的温度越高,降解的程度越高。PBS塑料的热氧化降解是指高分子化合物经化学反应回归到小分子化合物的过程。PBS降解的本质是聚合物中化学键的断裂,与聚烯烃高分子化合物如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯相比,PBS的主链上存在较易断裂的酯基,C—O键与C—C键相比更易受热氧化的影响而发生断裂,从而造成分子量的减小[11]。热氧化温度的提高会造成PBS热氧化分解速度加快,加速了PBS热氧化高分子链的断裂,因此分子量会大幅度减小。

图4是PBS塑料在不同热氧化温度下氧化36h后的红外光谱。从图4中可以看出:PBS在降解前后的主要特征吸收峰的位置和强度并没有较大变化,主要原因可能是,尽管PBS在降解后的分子量会减小,但仍然为聚酯类化合物,其特征吸收并未受分子量的减小而发生波数的位移。值得注意的是在2349cm-1处的吸收峰(双峰),在原材料以及100℃和150℃降解后仍很明显,但在200℃降解后,该吸收峰消失,该峰可能是二氧化碳吸收峰,高温热氧化后,该峰消失。

2.3 紫外光照射对PBS塑料降解的影响

图5是PBS经紫外光照射后的分子量变化曲线。从图5可以看出,紫外光对PBS的降解的趋势非常明显,光照时间的长短直接影响降解后的分子量大小,时间越长分子量越小降解程度越大。尤其是前20h,紫外光的照射对PBS塑料的降解影响很大。

实际上,在紫外光的照射下,PBS塑料的降解是一个光氧化降解过程。紫外光的波长为200~400nm,其能量足以断裂聚合物中化学键。表2是太阳光紫外线的能量与聚合物中典型化学键的键能。从表2中可以看出:紫外光的能量很大,实际上大多数聚合物会受紫外光的作用而老化降解,尤其是C—O键的能量为320~380kJ/mol,与其他化学键相比C—O键的能量较低。PBS为聚酯高分子化合物,分子中有较多的C—O化学键,同时脂肪族羰基化合物对紫外线的最大吸收在270~290nm之间。因吸收紫外线而被激发的含羰基的聚合物可发生断链并生成自由基,从而能引发聚合物光氧化降解[12,13]。

图6 中在3429cm-1处的吸收峰为—OH伸缩振动吸收峰,2944cm-1处为C—H不对称伸缩振动吸收峰,2360cm-1处为CO2吸收峰,1728cm-1处为C =O伸缩振动吸收峰,1155cm-1处为酯基中C—O伸缩振动吸收峰。图中曲线1、2、3、4分别表示照射0、48、96和120h后的红外谱图,可以看出各图的吸收峰并没有明显变化,官能团C =O、C—O、C—H都存在,说明紫外光降解没有使PBS基团结构发生变化,降解后仍是酯类化合物。 值得注意的是,与热氧化降解相比,在2360cm-1处可能为CO2吸收峰,尽管经过120h照射后,分子量仅为0.11万,该吸收峰仍没有消失;而热降解200℃,36h后,分子量为1.31万,该吸收峰消失。有关该吸收峰的归属和变化仍有待于进一步研究。

3 结论

通过降解实验结果分析可知:PBS薄膜生物降解15d后的PBS分子量变化不大,PBS薄膜的红外谱图在降解前后没有明显变化,说明此次降解的时间还未能使聚酯中的基团发生变化。主要原因是降解时间短,同时表明,高分子聚合物的降解周期比较长。PBS可在高温下降解,降解程度与加热温度和加热时间有关系,时间相同温度越高越有利于降解,温度相同加热时间越长降解越彻底。PBS可在波长范围为200~400nm的紫外灯照射条件下降解。降解程度与时间有直接关系,随着时间的增长降解程度越来越大。比较光降解和热降解的结果可得光降解的程度更为明显,基本可以实现完全降解。本实验对降解前后的PBS进行了红外光谱的测定,经比较发现降解前后吸收峰并没有明显变化,说明降解后物质仍是聚酯类化合物。

降解方法 篇10

清炀科技股份有限公司所生产的Nature M.T环保地膜, 其原材料是公司研发团队通过大量多次试验论证对聚乳酸进行生物改性, 使其具有延展性、柔韧性、耐温性, 于2012年成功研制出新型可完全生物降解材料母粒, 目前已可全面取代市面上所使用的传统石化塑料, 此产品获多项技术专利, 并通过SGS等国内外权威检测机构的认证和检测。由该母粒制成的产品可取代传统塑料制品, 达到无毒害、无重金属、无塑化剂等的环保100%生物可全降解新材料。海峡现代农业研究院有限公司与台湾群力管理顾问有限公司联合引进清炀科技公司的环保可分解聚利膜技术在大陆生产及推广应用。

本研究通过土壤填埋方式研究环保地膜降解性能, 从生物降解过程中的地膜重量的减少量和降解率等方面探讨了Nature M.T环保地膜的降解特性, 为Nature M.T环保地膜在蔬菜种植中的推广应用提供实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

田间试验设在漳州长泰县陈巷镇西湖村群力果蔬基地。土壤理化特性:p H值6.30, 有机质30.5g/kg, 全氮2.85 g/kg, 全磷3.11 g/kg, 全钾8.15 g/kg, 碱解氮100.51 mg/kg, 速效磷98.15 mg/kg, 速效钾358.35 mg/kg。

试验材料:番茄品种为农科180;供试地膜为Nature M.T环保地膜 (产地:厦门) 、国产常规聚乙烯地膜。

1.2 试验设计

试验设2个处理, 即每种地膜为一个处理, 以国产常规聚乙烯地膜为对照 (CK) 。3次重复。田间农事操作同当地番茄生产。

1.3 试验方法

土壤采自群力果蔬基地, 土样采集完后, 风干、磨碎过5mm筛, 备用。

2015年8月, 番茄苗移栽后20 d, 将地膜剪成50 mm×50 mm大小的方块, 取约1 g地膜与1 kg土壤混匀, 装于填埋箱中。田间填埋箱的规格为210 mm×140 mm×100 mm, 底部和四周为80目的不锈钢丝网, 顶部为30目的不锈钢丝网。每种地膜处理15个箱, 填埋箱装好后置于种植的两畦番茄之间的垄上土壤表层。

1.4 取样及指标测定

填埋前, 称取地膜的重量, 于填埋后15、30、45、60 d各取3个填埋箱进行相关测定。降解速率测定:主要测定田间地膜重量损失, 计算公式如下:

降解率 (%) = (降解前重量-降解后重量) /降解前重量×100

1.5 数据分析

采用DPS 7.05统计软件进行数据显著差异性检验。

2 结果与分析

测定填埋地膜的失重情况来衡量地膜在土壤中的降解特性。由表1可知, 与常规聚乙烯地膜相比, Nature M.T环保地膜在土壤中具有良好的可降解特性。随着填埋时间的延长, Nature M.T环保地膜的降解效果越明显, 填埋于土壤中60 d后, 重量由原来的平均0.999 0 g下降到0.621 7 g, 平均降解率达到37.77%。填埋于土壤中60 d后, 常规聚乙烯地膜的重量变化不明显, 平均降解率仅为1.02%。

注:同列字母相同表示两者差异不显著, 字母不同表示差异显著 (P<0.05, n=3)

3 结论与讨论

可降解地膜的评价方法包括降解生成物的积存量降解过程中氧的消耗量和二氧化碳的生成量等[6,7]。本研究采用测定地膜的失重量来衡量地膜在土壤中的降解性能, 随填埋时间的延长, Nature M.T环保地膜重量不断减轻, 到达60 d时, 地膜的平均降解率达到37.77%, 这与张晓海等[8]、王朝云等[9]的研究结果类似。与Nature M.T环保地膜相比, 常规聚乙烯地膜的重量变化很小, 几乎不能降解。通过本研究发现, Nature M.T环保地膜是一种值得推广的农膜, 其降解机理还有待进一步研究。

摘要：通过田间填埋试验法, 对Nature M.T环保地膜的降解特性进行了研究。结果表明:田间填埋60 d后, Nature M.T环保地膜的降解率达37.77%, 常规聚乙烯农膜的降解率仅为1.02%, 可见, Nature M.T环保地膜比常规聚乙烯地膜更容易降解。本研究为Nature M.T环保地膜在果蔬上的推广应用提供了实践依据。

关键词：NatureM.T环保地膜,生物地膜,可降解地膜,降解速率

参考文献

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[3]袁俊霞.农用残膜的污染与防治[J].农业环境与发展, 2003, 20 (1) :3l-32.

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[8]张晓海, 陈建军, 杨志新.Biolice可降解地膜降解速率及其产物研究[J].云南农业大学学报, 2013, 28 (4) :540-544.