高级氧化技术处理水中人工甜味剂的研究进展

2015年第35卷第4期化工环保ENVIRONMENTALPR0TECTION0FCHEMICALINDUSTRY·333·高级氧化技术处理水中人工甜昧剂的研究进展林恒，徐银，张晖(武汉大学环境工程系，湖北武汉430079)[摘要]介绍了几个国家在地表水、污水处理厂进出水等水环境中检测出的人工甜味剂的含量，简介了人工甜味剂对人体的危害，综述了基于臭氧氧化和紫外光照射的高级氧化技术处理水中人工甜味剂的研究进展，剖析了人工甜味剂的降解产物和降解路径以及在降解过程中的矿化效果和毒性变化，对后续的研究方向进行了展望。[关键词]人工甜味剂；高级氧化；降解路径；矿化；毒性[中图分类号]X703[文献标志码]A[文章编号]1006—1878(2015)04—0333—06ResearchProgressesinTreatmentofArtificialSweetenersinWaterbyAdvancedOxidationProcessesLinHeng，XuYin，ZhangHui(DepartmentofEnvironmentalEngineering，WuhanUniversity，WuhanHubei430079，China)Abstract：Thedetectedcontentsofartificialsweetenersinvariouswaterenvironmentssuchassurfacewaterandmunicipalwastewaterinseveralcountriesareintroduced．ThehazardsofartificialsweetenersandtheresearchprogressesintreatmentofartificialsweetenersinwaterbyadvancedoxidationprocessesbasedonozoneoxidationandUVirradiationarereviewed．Thedegradationproducts，degradationpaths，mineralizationeficiencyandthechangesoftoxicityintreatmentofartificialsweetenersareanalyzed．Furthermore，thedirectionforfurtherresearchisprospected．Keywords：artificialsweetener；advancedoxidation；degradationpathway；mineralization；toxicity人工甜味剂是人工合成或半合成的蔗糖取代物uJ。它们热量低但甜度高，甜度一般为蔗糖的30～13000倍，且成本较低，因此广泛用于食品、饮料、药物和动物饲料中j。近年来，在全球多个国家的水环境中检测出人工甜昧剂J。人工甜味剂已成为一种新型的污染物而受到广泛的关注。目前的研究表明，多数的人工甜味剂难以在污水处理厂被降解J，因此，需要寻找更高效的处理技术。高级氧化技术主要利用化学、光化学、电化学、超声和臭氧等方法产生具有强氧化能力的羟基自由基，从而将污染物氧化降解u¨。目前，高级氧化技术已成功地应用于水中人工甜味剂的氧化降解。本文介绍了人工甜味剂在水环境中的检测结果及其危害，综述了高级氧化技术处理水中人工甜味剂的效果、降解路径及毒性变化，并就存在的问题进行了展望。1人工甜味剂在水环境中的检测结果及其危害目前常用的及在水环境中常被检测到的人工甜味剂主要有三氯蔗糖、安赛蜜、甜蜜素、糖精和[收稿日期]2013—03—23；[修订日期]2015—04—03。[作者简介]林恒(1983一)，女，湖北省潜江市人，博士，电话027—6877587，电邮lheng2005@163．tom。[基金项目]中央高校基本科研业务费专项资金项目(2012205020207)；国家留学基金管理委员会资助项目(201306270179：201306270100)。化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY2015年第35卷阿斯巴甜等。2007年瑞典科学家首次在其国内的地表水中检测出了三氯蔗糖，其质量浓度为4—3600ng／Lu。同时，他们对比了污水处理厂进出水中三氯蔗糖的浓度，结果表明，出水中的三氯蔗糖浓度只比进水中的浓度降低了10％，可见三氯蔗糖无法被传统的污水处理方法降解。从2009年开始，人工甜味剂在水环境中的污染特征及其处理技术的研究才逐渐增多。由于大多数人工甜味剂在人体内几乎不被代谢，因此人工甜味剂主要通过人体排泄物进入水体中，进而通过工业排水和生活排水进入污水处理厂，污水处理厂中不能有效降解的人工甜味剂会随出水进入水环境