Sulfolane: Magic Extractor or Bad Actor? Pilot-Scale Study on Solvent Corrosion Potential

2.4.Biotransformatsiya va biodegradatsiya

Atrof muhitni monitoring qilish uchun standart protokollar mavjud emas va ekologik taqdirni o'rganish uchun etarli ma'lumot yo'q, shu jumladan adsorbsiya, (bio) transformatsiya va sulfolanning chiqarilishi. Darhaqiqat, sulfolan ifloslangan er osti suvlari namunalarida topilgan va sanoat maydonlarini o'rab turgan yaqin bog'lardan olingan o'simliklarning o'simlik to'qimalarida aniqlangan [12]. Afsuski, sulfolanning toksikligi va mumkin bo'lgan tirnash xususiyati haqida juda kam ma'lumot mavjud. Umuman olganda, ushbu moddada terining past darajada kirib borishi (terining o'tkazuvchanligi atigi 0,2 mg / (m2 / s)) va juda yumshoq ko'zning tirnash xususiyati bilan sezuvchanlik xususiyatlari tufayli terida tirnash xususiyati yo'qligi aniqlandi [11]. Inson salomatligiga ta'siri noma'lum bo'lsa-da, toksiklikning ta'siri sulfolan ta'sirida bo'lgan kalamushlarda [50] keng o'rganilgan, masalan, kalamushlarda (shuningdek, sichqonlarda) sulfolanning xulq-atvor va vegetativ termoregulyatsiyaga ta'siri o'rganilgan [51]. Aerozollangan sulfolan yuqori dozalarda (200 mg / kg dan yuqori) juda toksik bo'lib, konvulsiyalar, qusish, leykopeniya va

Ochilgan dengiz cho'chqalari, sincap maymunlari va itlarda o'lim holatlari haqida xabar berilgan - bu toksik ta'sirlarning hech biri past konsentratsiyalarda kuzatilmagan (20 mg × m-3)

Sulfolanning toksikligini chuqur tahlil qilish ushbu maqolaning asosiy maqsadi emas, ammo qo'shimcha xavfli ma'lumotlar qo'shimcha ma'lumotlarda keltirilgan (S1-jadval).

So'nggi o'n yilliklarda havo / suv / tuproq ifloslanishining inson salomatligi va atrof-muhitga bilvosita ta'siri keng o'rganilib, endi yaxshi tushunilmoqda [3,57]. An'anaga ko'ra, sanoat chiqindilari / loy bilan ishlov berish qimmat, juda ko'p kimyoviy moddalarni talab qiladigan va chiqindilarni keltirib chiqaradigan fizik-kimyoviy usullar bilan ishlaydi. Boshqa tomondan, ifloslangan havo / suv / tuproqning bioremediatsiyasiga yuqori rentabelligi (past sarmoyalar va ekspluatatsiya xarajatlari), tozalash samaradorligi va ekologik jihatdan maqbulligi sababli alohida e'tibor qaratilmoqda. Mikrobiologik usullar an'anaviy fizik-kimyoviy tozalash / tozalash protseduralariga jozibali alternativ bo'lib qolmoqda, chunki ular mikroorganizmlarning sanoat / shahar havosidagi hid / toksik ifloslantiruvchi moddalarni yo'q qilish va yumshoq sharoitlarda (atrof-muhit harorati va atmosfera bosimi) ishlashida tabiiy qobiliyatiga tayanadi [1,2 ]. Boshqacha qilib aytganda, mikroblarning parchalanishi orqali organik ifloslantiruvchi moddalarni kamaytirish mumkin; shu bilan birga, uchuvchanlik, diffuziya va yuvilish tezligi asosan tuproq tarkibidagi organik ifloslantiruvchi moddalarning sorbsiya (sorbat - sorbentning o'zaro ta'siri) mexanizmlariga bog'liq [22]. Darhaqiqat, ushbu mikrobial "yirtqichlar" ifloslantiruvchi moddalarni oziq-ovqat manbai sifatida o'sish uchun energiya va uglerod bilan ta'minlash (biomassani ishlab chiqarish) va biologik faollikni aerob yoki anaerob sharoitida saqlab turish uchun ishlatadilar, boshqa oziq moddalar (minerallar va iz elementlari) etkazib berilishi kerak. ... Kengroq qilib aytganda, bitta / aralash mikrob populyatsiyasi yoki konsortsium ovqatlanish va ifloslanish o'zgarishiga mos ravishda doimiy ravishda rivojlanib boradigan degradatsiya jarayonida biokatalizator sifatida qaralishi mumkin.

Tabiiy jarayonlar sulfolanni olib tashlashda samarasiz bo'lgani uchun, bir nechta davolash usullari

ifloslangan er osti suvlari va cho'kindilarida sulfolanning biologik va abiotik parchalanish potentsialini baholash uchun biologik faol uglerod va aerobik yoki anaerobik mikrokosm protseduralarida adsorbsiyani o'z ichiga olgan holda taklif qilingan. Mikroblarning aralash populyatsiyasi aerob sharoitida neftni qayta ishlash zavodlaridan sulfolan tarkibidagi chiqindi suvlarni bioremediatsiya qilish uchun ishlatilgan. Sulfolanni faqat er osti suvlarida bo'lgan planktonik mikroblar bilan biologik parchalanish potentsiali o'rganildi. Ifloslangan subarktika suv qatlamining substratida sulfolanning biologik parchalanishini cheklovchi bir necha muhim omillar, jumladan, ozuqaviy cheklovlarning ta'siri (nitrat, sulfat yoki past temir sharoitlari), shuningdek sulfolan bilan ifloslangan namunalarning kislorod sharoitida birgalikda uglevodorod bilan ifloslanishi. ro'za. va mos ravishda anoksik holatlar. Aftidan kislorod biodegradatsiyaning muhim stimulyatori sifatida aniqlangan, chunki anaerob sharoitlar sulfolan bioremediatsiyasini qo'llab-quvvatlamaydi. Aslida, in situ oziq-ovqat qo'shimchalari (mineral yoki organik) va uglevodorodlar bilan birgalikda ifloslanishi, tabiiy ravishda, ayniqsa bakteriyalarning inkubatsiya bosqichida biologik parchalanish tezligini boshqarishi mumkin. Tuproqdagi sulfolanning biologik parchalanishini oshirish uchun Grin va boshqalarning taklifiga binoan azot va ozroq miqdorda fosfat qo'shilishi ma'qul.

Ba'zi tadkikotlar sulfolanning suvdagi biologik parchalanishi haqida xabar berganligi sababli, sulfolanni suvli muhitda davolashda qo'llaniladigan Advanced Oksidlanish Davolashini (AOP) to'g'ri tushunish va baholashga xalaqit beradigan ba'zi bilimlar oralig'i mavjud [12]. Deyarli to'rt o'n yil oldin reaktsiya mahsulotlari sifatida sulfolanning SO2, siklobutan, 1-buten va etilen bilan vakuumli UV fotolizi taklif qilingan edi [63]; ammo 2005 yilda ifloslangan er osti suvlarida H2O2 / UV yordamida sulfolanni parchalash bo'yicha dastlabki tajribalar nashr etilgan [53]. So'nggi paytlarda sulfolanni suvli muhitda (sintetik suv va tarkibida "haqiqiy" sulfolan bo'lgan er osti suvlari) mos fotoaktiv oksidlovchilar (H2O2 / TiO2 / O3) bilan tozalash uchun ultrabinafsha asosidagi AOPdan foydalanish haqida xabar berilib, kombinatsiyada (H2O2) kuzatilgan "sinergetik ta'sir" aniqlandi. / O3) fotoliz [12]. Bundan tashqari, yaqinda sulfolan bilan ifloslangan (er osti) suvlarni kaltsiy peroksid (CaO2) va ozon bilan biriktirilgan kaltsiy oksidi (CaO) bilan minerallashtirish uchun samarali usul taklif qilingan [23]. Shunday qilib, laboratoriya eksperimental dasturi tayyorlandi. sulfolanni bioremediatsiyalash tezligini tekshiring va tegishli ish sharoitlarini aniqlang [54]. Yuqori pH qiymatlari va CaO / CaO2 tizimining kombinatsiyasi sulfolan minerallashuvi samaradorligini oshirishi ko'rinib turibdi. Darhaqiqat, nitrolotriasetik kislota (NTA), Fe (III) va H2O2 aralashmasi bilan Fenton katalizatori er osti suvlarida sulfolanni parchalashda ham muvaffaqiyatli ishlatilgan [26].

Oltingugurtga asoslangan molekulalarni chiqindi gazlardan yoki er osti suvlaridan tozalash sog'liq, xavfsizlik va korroziyadan himoya qilish uchun zarur, chunki bu birikmalar emissiya paytida yumshoq po'lat yoki betonga nisbatan korroziv potentsialga ega. Yaxshiyamki, ko'pgina hidli noorganik birikmalar oltingugurt oksidlovchi bakteriyalar populyatsiyalari yoki mikrobial konsortsiumlar tomonidan oltingugurtsizlanish natijasida tezda parchalanadi [64].