Фотодегалогенирование ароматических побочных продуктов дезинфекции под воздействием солнечного света

Почему это важно

В российской практике водоподготовки и очистки сточных вод использование хлорирования остается доминирующим методом обеззараживания. Однако взаимодействие хлора с органическими компонентами приводит к образованию галогенированных ароматических соединений — побочных продуктов дезинфекции (ППД). Эти вещества обладают высокой токсичностью и устойчивостью, что создает серьезные риски при сбросе очищенных стоков в водоемы или их повторном использовании в технических целях. Понимание механизмов их естественного распада необходимо для оценки экологической безопасности и совершенствования технологий доочистки.

Что показало исследование

Авторы работы проанализировали эффективность солнечного фотолиза для дегалогенирования 20 типов ароматических ППД, включая галогенированные фенолы, нитрофенолы, гидрохиноны и бензохиноны. Эксперименты показали, что процесс протекает по кинетике первого порядка с периодами полураспада от 1,02 до 9,38 часов. Наиболее чувствительными к ультрафиолетовому спектру солнечного излучения оказались галохиноны и галогидрохиноны, в то время как галофенолы продемонстрировали наибольшую устойчивость к фотолизу.

Ключевым фактором эффективности является структура молекулы: скорость дегалогенирования прямо пропорциональна количеству атомов галогена в соединении (три- > ди- > моно-) и зависит от типа галогена (йодированные соединения распадаются быстрее бромированных, а те — быстрее хлорированных). Исследование также подтвердило, что повышение pH среды и снижение концентрации растворенного органического вещества ускоряют процесс деградации. Применение катализаторов (TiO2 в дозировке 100 мг/л) и окислителей (H2O2 в дозировке 15 мг/л) позволяет существенно интенсифицировать процесс, что открывает перспективы для создания гибридных систем очистки.

Практическое значение

Для специалистов, работающих на очистных сооружениях и предприятиях пищевой промышленности, эти данные важны при проектировании систем доочистки сточных вод. Если на предприятии практикуется использование открытых накопителей или прудов-отстойников, естественный фотолиз может рассматриваться как дополнительный барьер безопасности. Однако, учитывая разную скорость распада соединений, полагаться только на солнечный свет недостаточно. Специалистам следует обратить внимание на возможность внедрения фотокаталитических модулей (TiO2/УФ) в технологические схемы, особенно при работе со стоками, содержащими высокие концентрации галогенированных фенолов, которые наиболее устойчивы к естественному распаду.

На что обратить внимание

Важно учитывать, что исследование проводилось в контролируемых условиях, и в реальных сточных водах эффективность фотолиза может быть значительно ниже из-за мутности воды и высокого содержания взвешенных веществ, экранирующих излучение. Кроме того, в статье не рассматривались продукты неполного распада, которые могут оказаться более токсичными, чем исходные соединения, что требует проведения дополнительных токсикологических тестов перед масштабированием метода.

---

Источник: Abbasi Benhangi, Hua, Ye. Journal of environmental management (2026)

Дайджест подготовлен редакцией Дезинфицирующиесредства.рф на основе рецензируемого научного исследования. Материал носит информационный характер и не заменяет официальные инструкции производителей и нормативные документы.