響應曲面法優化Fenton處理避蚊胺廢水

王丹丹，王 巖，李海松，張 杰

（鄭州大學生態與環境學院，河南鄭州450001）

避蚊胺（DEET）作為藥物和個人護理用品（PPCPs）的代表性物質已在殺蟲劑、面霜、乳液中廣泛應用。在其應用和生產過程中不可避免地會產生含DEET的廢水〔1〕。環境中的DEET具有較強的持久性，可長期暴露于水體系統〔2〕。 Jin Sun 等〔3〕在中國五大飲用水源流域中均檢出DEET。

關于DEET的環境污染評估研究較少。作為一種非烈性化學殺蟲劑，DEET可污染水源，對人體的鼻黏膜細胞具有遺傳毒性〔4〕，因此廢水中DEET的去除近年來逐漸受到重視。國內外學者對廢水中DEET的處理技術進行了大量研究，主要為物理法、生物法和化學法。其中，物理法以膜分離和吸附為主，僅濃縮富集 DEET，并未進行真正的降解〔5〕。由于DEET結構的特殊性，使得生物法難以奏效〔6〕，可產生強氧化性活性物質進行高效降解的化學法成為人們研究的熱點。高級氧化技術（AOPs）如UV/Cl氧化、光催化、電Fenton氧化等被用于處理DEET廢水，但UV/Cl氧化法成本高，光催化法操作復雜，電Fenton法難以控制，在實際中不具有良好的應用前景。Fenton氧化技術具有易操作、效率高、成本低等優點，在廢水處理方面得到眾多學者的認可〔7〕。

為提高對廢水中DEET的去除效果，筆者采用Fenton法處理DEET廢水，通過單因素試驗研究了H2O2投加量、Fe2+濃度、初始pH及反應時間的影響。在此基礎上，用響應曲面法（RSM）分析各影響因素的交互作用〔8〕，并優化反應條件。最后，以3組平行實驗對前述預測結果進行驗證，并用GC-MS分析了DEET可能的降解產物和途徑。

1 材料與方法

1.1 主要試劑及儀器

N，N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺（DEET）、硫酸、FeSO4·7H2O、氫氧化鈉、甲酸、甲醇，均為分析純；……