Μελέτη της οξειδωτικής αποδόμησης δύο ενώσεων της κατηγορίας των ενδοκρινικών διαταρακτών μέσω της αντίδρασης photo-Fenton:
Creators: name: Γκοργκόλια, Χριστίνα Σταύρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Αντίδραση photo-Fenton
Ενδοκρινικοί διαταράκτες
Προχωρημένες οξειδωτικές τεχνικές
Photo-Fenton reaction
Endocrine disruptors (EDCS)
Advanced oxidation processes (Aops)

description: Η ρύπανση του περιβάλλοντος αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα της σημερινής εποχής, καθώς είναι ευρύτατα διαδεδομένες οι οικολογικές συνέπειες. Για την απορρύπανση των υδάτων έχουν εφαρμοστεί ποικίλες συμβατικές μέθοδοι επεξεργασίας όπως είναι η χρήση του ενεργού άνθρακα, ο οζονοσμός, ο αερισμός, η αποτέφρωση και η βιο-επεξεργασία. Τα σημαντικότερα μειονεκτήματα αυτών των μεθόδων είναι η κατανάλωση ενέργειας, η δυσκολία στον χειρισμό των συστημάτων και η μη αποτελεσματικότητα για την απομάκρυνση ρύπων οι οποίοι ανθίσταται στη βιολογική επεξεργασία. Η επιτακτική ανάγκη απορρύπανσης των υδάτων οδήγησε στην ανάπτυξη των Προχωρημένων Οξειδωτικών Τεχνικών που είναι πιο φιλικές προς το περιβάλλον και πιο αποτελεσματικές. Οι τεχνικές αυτές στηρίζονται στο σχηματισμό των ριζών υδροξυλίου (●ΟΗ) οι οποίες είναι πολύ ισχυρά οξειδωτικά (Εο=2,8 V). Οι ρίζες υδροξυλίου σχηματίζονται με διάφορους τρόπους και γίνεται μη επιλεκτική προσβολή του ρύπου. Τις τελευταίες δεκαετίες όλο και περισσότεροι ρύποι χαρακτηρίζονται ως ενδοκρινικοί διαταράκτες. Μία χημική ένωση που δρα ως ενδοκρινικός διαταράκτης (Endocrine Disrupting Chemical) μπορεί να οριστεί καλύτερα ως μία εξωγενής ουσία που προκαλεί ανεπιθύμητα αποτελέσματα στην υγεία ενός οργανισμού ή στους απογόνους του, προκαλώντας αλλαγές στη λειτουργία του ενδοκρινολογικού του συστήματος.Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η οξειδωτική αποδόμηση δύο ενώσεων της κατηγορίας των ενδοκρινικών διαταρακτών, του δι-βούτυλο φθαλικού εστέρα και του triadimenol, μέσω της αντίδρασης photo-Fenton. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας ήταν η μελέτη της αποτελεσματικότητας του συστήματος ομογενούς φωτοκατάλυσης photo-Fenton στην αποδόμηση των δύο μελετούμενων ουσιών.Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν διάφοροι παράμετροι που επηεράζουν την αρχική ταχύτητα της αντίδρασης, όπως είναι η επίδραση διαφορετικών συγκεντρώσεων σιδήρου, υπεροξειδίου του υδρογόνου καθώς και η χρήση διαφορετικών αλάτων ως πηγή σιδήρου. Επίσης μελετήθηκε ο βαθμός ανοργανοποίησης και η μεταβολή της τοξικότητας.Επιχειρήθηκε μελέτη και βελτιστοποίηση του συστήματος επεξεργασίας με την ανάπτυξη πειραματικού σχεδιασμού καθώς και σύγκριση με την κλασική μονοπαραγοντική μέθοδο. Βρέθηκε ότι οι μελετούμενες παράμετροι επηρεάζουν την απόδοση του συστήματος επεξεργασίας. Σύμφωνα με την μονοπαραμετρική και πολυπαραμετρική μελέτη αύξηση της συγκέντρωσης του σιδήρου και του υπεροξειδίου του υδρογόνου οδηγεί σε αύξηση του ρυθμού αποδόμησης μέχρι ένα σημείο, ενώ η κινητική της αντίδρασης μπορεί να χαρακτηριστεί ως ψευδο πρώτης τάξης.
description: Environmental pollution is a pervasive problem with widespread ecological consequences. Conventional methods of water disinfection such as activated carbon, air stripping, incineration, ozone and bio-treatment are often chemically, energetically and operationally intensive. Advanced Oxidation Processes can overcome these drawbacks and may be used for decontamination of water of water containing bio-recalcitrant organic compounds. These methods are based on the formation of hydroxyl radicals (•OH) which are highly reactive chemical species (Eo=2.8 V). Hydroxyl radicals can be generated by different ways and can be characterized by their not-selective attack. The last decades more and more pollutants are classified as endocrine disrupting chemicals (EDCs). An endocrine disruptor is an exogenous chemical substance or mixture that alters the function(s) of the endocrine system and thereby causes adverse effects to an organism, its progeny, or (sub) population. Exposure to these substances can adversely affect endocrine and reproductive system and can lead to breast and prostate cancer.In this study the photocatalytic degradation of two compounds, which are characterized as endocrine disrupting chemicals, by using homogeneous photocatalysis was investigated. The efficiency of photo-Fenton system was studied. Di-butyl phthalate and triadimenol were chosen as target compounds. The objectives of the study were: i) to investigate the efficiency of photo-Fenton system for the degradation of DBP and triadimenol, ii) to estimate the kinetics of the photocatalytic oxidation, to evaluate the influence of different parameters such as the concentration of iron, of hydrogen peroxide, the presence of salt used as iron source, iii) to evaluate the mineralization of the target compounds and iv) to examine the evolution of the toxicity. The influence of iron concentration and concentration of hydrogen peroxide were studied using the classic univariate analysis as well as the new approach of the multivariate analysis of the studied system.It has been found that the studied parameters affect the process and the effectiveness of the method. Increase of iron and hydrogen peroxide concentration accelarate the degradation of target compounds up to a point as it was observed with both research approaches, while the kinetics of the process can be characterized as pseudo-first order.