Naslov Reduktivne metode za razgradnju perfluoriranih spojeva u vodama Naslov (engleski) Reduction methods for degradation of perfluorinated compounds in water Autor Nikolina Karačić Mentor Hrvoje Kušić (mentor)Član povjerenstva Hrvoje Kušić (predsjednik povjerenstva)Član povjerenstva Josipa Papac Zjačić (član povjerenstva)Član povjerenstva Matija Cvetnić (član povjerenstva)Ustanova koja je dodijelila Sveučilište u Zagrebu Datum i država obrane 2024-09-19, Hrvatska Znanstveno / umjetničko TEHNIČKE ZNANOSTI Sažetak Perfluorirani spojevi (engl. Perfluoroalkyl substances, PFAS) koriste se kao aditivi u raznim proizvodima, poput posuđa s neprijanjajućim slojem, vodootpornog materijala, ambalaže za hranu, kao pjena za gašenje požara, zbog njihove stabilnosti i otpornosti na masnoću, vodu i toplinu. Prilikom upotrebe tih proizvoda, a posebno prilikom njihovog neadekvatnog odlaganja u okoliš, može doći do onečišćenja tla, a posljedično i voda. Kada dospiju u okoliš, dolazi do bioakumulacije PFAS-a, pri čemu mogu imati negativno djelovanje na fluoru i faunu, te posljedično, na ljudsko zdravlje; zbog čega često nose naziv "vječne kemikalije". Europska regulativa prepoznala je ovu opasnost i ustanovila maksimalno dozvoljenu koncentracija PFAS spojeva u vodi za piće 0,5 μg/L, stoga ih je važno ukloniti iz otpadnih voda, odnosno razgraditi. Konvencionalni sustavi za obradu otpadnih voda nisu dovoljno učinkoviti za tu svrhu. S druge strane, napredne metode uključuju membrane koje nisu učinkovite za razgradnju već uklanjanje PFAS-a; za razliku od njih napredni oksidacijski procesi djelomično su učinkoviti za razgradnju PFAS spojeva pomoću hidroksilnih radikala; ipak, krajnji je cilj postizanje defluorizacije PFAS spojeva, što je moguće postići reduktivnim procesima.
Cilj je ovog rada dati literaturni pregled postojećih reduktivnih naprednih metoda ARP (engl. Advanced Reduction Process, ARP) za razgradnju PFAS spojeva. Pritom se ARP odvija pomoću fotogeneriranih elektrona, odnosno superoksidnih radikala. U slučaju fotokatalitičke reduktivne razgradnje PFAS spojeva nastaju razgradni produkti jednostavnije strukture, pri čemu su korišteni mehanizmi H/F supstitucije i skraćivanje alifatskog lanca, što podrazumijeva kidanje C-F veze. Elektrokemijska razgradnja podrazumijeva razgradnju PFAS spojeve do odgovarajućeg stupnja mineralizacije, no pri tome nastaje nusprodukt HF čiju je emisiju potrebno kontrolirati. Termička reduktivna metoda podrazumijeva korištenje visokih reduktivnih temperatura prilikom razgradnje PFAS spojeva, gdje je također potrebno obratiti pozornost na emisiju HF.
Sažetak (engleski) Perfluorinated substances (PFAS) are being used as additives in various products, such as cookware with a non-stick layer, waterproof material, food packaging and as firefighting foam due to their stability and resistance to grease, water and heat. During the use of these products, especially during their inadequate disposal in the environment, both soil and water pollution may occur. When they reach the environment, bioaccumulation of PFAS occurs, whereby they may not only have a negative effect on fluorine and fauna but also on human health. Therefore, they are often called "eternal chemicals". European regulations recognized this danger and established the maximum allowed concentration of PFAS compounds in drinking water of 0.5 μg/L, therefore it is important to remove them from wastewaters, which means to decompose them. Conventional wastewater treatment systems are not efficient enough for this purpose. On the other hand, advanced methods include membranes that are not effective for degradation but removal of PFAS. Unlike the latter, advanced oxidation processes are partially effective for the degradation of PFAS compounds using hydroxyl radicals. Nevertheless, utter gaol is to achieve defluorination of PFAS compounds, which can be achieved by reductive processes. The aim of this paper is to give a literature review of the existing reductive advanced methods (ARP) for the degradation of PFAS compounds. Thereat, ARP takes place with the help of photogenerated electrons, that is superoxide radicals. In the case of photocatalytic reductive decomposition of PFAS compounds, decomposition products of a simpler structure are formed, whereby the mechanisms of H/F substitution and shortening of the aliphatic chain, which implies breaking the C-F bond, are used. Electrochemical decomposition implies the decomposition of PFAS compounds to the appropriate degree of mineralization, but in doing so, the byproduct HF is formed and its emission must be controlled. The thermal reductive method implies the use of high reductive temperatures during the decomposition of PFAS compounds, where it is also necessary to pay attention to the emission of HF.
Ključne riječi
perfluorirani spojevi
onečišćenje
obrada vode
napredne reduktivne metode
Ključne riječi (engleski)
perfluorinated compounds
pollution
water treatment
advanced reductive methods
Jezik hrvatski URN:NBN urn:nbn:hr:149:177811 Projekt Šifra: IPS-2022-02-4780 Studijski program Naziv: Ekoinženjerstvo Vrsta resursa Tekst Način izrade datoteke Izvorno digitalna Prava pristupa Rad dostupan nakon Uvjeti korištenja Datum i vrijeme pohrane 2024-11-16 23:11:35
