ЭКСИЛАМПЫ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК УФ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ФОТОХИМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ МЫШЬЯКСОДЕРЖАЩИХ ВОД

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью решения проблемы поступления в водные объекты токсичных веществ, в том числе соединений мышьяка, путем поиска и разработки эффективных фотохимических методов очистки и обезвреживания мышьяксодержащих растворов с использованием экологически чистых окислителей и современных безртутных источников УФ излучения. Цель: изучить возможности использования эксиламп для обезвреживания As-содержащих вод и установить закономерности фотохимической активации окисления мышьяка пероксидом водорода с использованием безртутного источника квазимонохроматического излучения KrCl-эксилампы. Объекты: модельные водные растворы мышьяка (III) с концентрацией 2,7 мкмоль∙л–1 (~0,2 мг/л), приготовленные на дистиллированной (УЭП=2 мкСм/см, рН 5,8) и водопроводной воде. Методы: спектрофотометрическое определение ионов мышьяка (III); контроль рН потенциометрическим методом, съемка электронных спектров поглощения растворов реагирующих веществ; поглощенная мощность излучения эксилампы, определенная методом химической актинометрии с атразином; оценка доз УФ излучения. Результаты. Установлена принципиальная возможность использования безртутного источника квазимонохроматического излучения KrCl-эксилампы (222 нм) для фотохимического окисления As(III) комбинированной системой {УФ/H2O2}. Изучены основные закономерности фотохимического окисления мышьяка (III) с использованием безртутного источника УФ излучения – KrCl-эксилампы (222 нм). Проведены сравнительные исследования эффективности прямого фотолиза и комбинированного окисления мышьяка (III) в водном растворе ультрафиолетовым излучением KrCl-эксилампы в присутствии пероксида водорода. По эффективности окисления As(III) рассмотренные окислительные системы можно выстроить в ряд: {УФ/H2O2}>{H2O2}>{УФ}. При комбинированной обработке {УФ/H2O2} наблюдается существенная интенсификация процесса окисления, через 10 минут остаточная концентрация мышьяка в растворе – ниже ПДК (0,01 мг/л). Также рассмотрено влияние гидрокарбонат-ионов, наиболее характерных анионов природных «водных матриц», на скорость реакции окисления As(III). Предложен ион-радикальный механизм фотохимического окисления мышьяка в комбинированной окислительной системе {УФ/H2O2} с использованием УФ излучения KrCl эксилампы.