1、1,2-二甲苯，邻二甲苯【中文名】1,2-二甲苯，邻二甲苯【英文名】o-Xylene【CA登录号】95-47-6【分子式】C 8H10 【分子量】106.16【化学结构式】CH3CH3【外观】无色液体。【物化常数】沸点 144.4，熔点-25，蒸气压 6.6 mmHg/25，相对密度 0.8801/20/4，蒸气相对密度 3.7，辛醇/水分配系数log Kow= 3.12，与乙醇，乙酸乙酯及丙酮互溶，水中溶解度 178 mg/L/25，嗅阈值 0.05 ppm，水中 1.8 ppm。【毒性】当邻二甲苯的浓度为1000ppm接触1小时后会产生严重的危害。当血液中的二甲苯的浓度达到340 ug/m
2、L时会导致死亡。可以引起头痛、消化不良、记忆混乱、睡眠障碍，在女性中尤为严重。蒸气刺激眼睛、粘膜。可以通过皮肤吸收而进入人体。对肾脏及肝脏有损害。可以引起肺部充血或水肿、牙齿出血。对中枢神经有损害，可以造成麻醉、嗅觉改变、呼吸道刺激。LD50 大鼠 经口4300 mg/kg， 或10mL/kg，小鼠 经口1590 mg/kg，LC50 大鼠 经口 29000 mg/m3，或6350ppm/4hr，小鼠 4600ppm 6hr， (6670 ppm)，对人类及实验动物的致癌作用均无充分的证据，IARC将其归类为3。EPA将其归类 D。ACGIH 将其归类 A4。【安全性质】闪点 16，自燃点46
3、3，爆炸极限 0.96.7。【环境数据】在大气中，它仅以气态的形式存在，可以受光化学所诱发羟基游离基所降解，其相应的半衰期为1.2天。它不易直接进行光解反应。在土壤中， 它具有较高的迁移性，可以从干的或湿的土壤中挥发至大气中去。可以在土壤中及水体中进行生物降解，在水体中，它可以被悬浮固体及沉积物所吸附，在模拟河流及湖泊中的挥发半衰期分别为3.2小时及4.1天。生物富集性较弱。在好氧条件下，在10天可以有70的降解，在厌氧条件下，需要经过一段长时间的滞后期，才能进行降解，其降解程度与二甲苯的浓度有关。在好氧条件下，经过34天的驯化期，可以在8天内地下水中邻二甲苯可以有完全的降解。在厌氧条件下，邻
4、二甲苯的降解需要有反硝化条件的存在。对未驯化的污泥，BOD0，当浓度为1101000mg/L时对好氧苯具有抑制作用，浓度为1601200mg/L对厌氧菌具有抑制作用，当浓度为13100对亚硝酸菌具有抑制作用。 【接触极限及其它】二甲苯（全部异构体）GBZ 2 2002工业场所有害因素职业接触限值：时间加权平均容许浓度TWA 50 mg/m3, 短时间接触容许浓度STEL 100 mg/m3。美国 OSHA,ACGIH,NOISH TWA 100ppm(435mg/m3)。含1,2-二甲苯废水治理技术吸附可以用污水处理厂的弃灰用来吸附水中的二甲苯1。邻二甲苯可以用飞灰进行吸附处理，过程为一放热过
5、程，并受扩散控制2 。此外还可用亲油性的高分子材料作为集油剂。 如废水中含有 200 毫克/升的二甲苯,以 100 毫升/小时的速度连续通过直径为 14 毫米、长为 180 毫米的玻璃柱, 其中装有 4 克聚苯乙烯的集油剂。处理废水量如果在 1000 毫升以内时, 出水中二甲苯的含量可达零, 而当处理量增至 4000 毫升时, 出水中二甲苯的含量可增加到 20 毫克/升3 。甲苯、苯也可用类似的亲油性滤料通过过滤吸附而去除4。 芳烃还可用大孔树脂吸附法去除5。 而非极性分子可用凝胶型桥联聚合物从废水中去除6。 另外, 用 5999% 的聚丙烯及 150% 的聚乙烯-乙烯醇的树脂制成的不织纤维,
6、 具有强烈的吸油作用, 并且耐油性好。 如由 90% 的聚丙烯及 10% 的聚乙烯-乙烯醇组成的不织纤维, 其吸附能力, 若以对于各种被吸附物质与纤维本身质量百分比表示, 则为: 燃料油C 1480%、 燃料油B 1300% 、 燃料油 A 470%、 苯 350%、甲苯 350%及二甲苯 340%7。由 0.5 份表面活性剂和 100 份多元醇制成的醚型脆性聚氨酯泡沫塑料, 可用来在废水中吸附石油醚、苯、甲苯、二甲苯、沥青以及其它有机液体, 吸附量可达吸附剂自身重的 38倍, 饱和后可用醋酸乙酯加热或洗涤, 再经分馏而达到再生和回收的目的。 例如汽油裂解厂废水(15米 3/小时)其中含5.9
7、 克/升, 用这种吸附剂处理, 吸附量可达每克吸附剂吸附 510 克焦油, 处理后出水中焦油含量可下降至 5 毫克/升以8 。可以用天然的或改性的泥炭对废水中的苯、甲苯、乙苯及二甲苯进行吸附去除，所用的泥炭可以天然的、经辐射处理的、经氧化的或微生物加强态的。天然态的泥炭可以吸附可观的溶解态的烃类化合物，其中乙苯及二乙苯吸附最快，经5天后可以吸附90%的量，而苯最难去除，经辐射处理时，辐射量大时吸附量也增大9。苯甲苯乙苯二甲苯可以用大孔树脂进行吸附处理10，废水中的酚类化合物及BTX可以用合成树脂吸附去除，如可用 Amberlite XAD-4 其颗粒大小为0.2-1.2 mm11。含油、脂、铁
8、离子及水溶性烃类化合物如苯、甲苯、乙苯及二甲苯可以用二步法进行处理，首先分出油脂类化合物，然后在无铁离子存在的情况用粉状合成树脂吸附剂进行吸附，吸附剂可以再生回用12。苯甲苯乙苯二甲苯及铬酸盐可以用有机沸石进行吸附去除。吸附过程符合 Langmuir吸附等温线，与天然的沸石相比，有机沸石的吸附量要大得多13 。膨润土经四甲基铵离子改性后，可以提高膨润土对苯、甲苯及二甲苯的吸附能力，其吸附选择性为苯甲苯邻二甲苯14。用溴化苄基三甲基铵改性而成的有机膨润土也可以用来吸附甲苯和二甲苯15。通过离子交换反应制得的三甲基苄基铵及四甲基铵-粘土改性物, 可以用来吸附废水中的苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、丁苯及
9、萘16。废水中的一些微量煤油、二甲苯等也可用三氯化铁作混凝剂来去除17。炭质吸附剂中以活性炭处理含油废水的效果最好。 利用活性炭能非常容易地从废水中去除二甲苯18、苯、甲苯1920等。 如果能结合曝气, 再用活性炭处理, 则效果更好。如某废水中含苯 400 毫克/升、甲苯 106 毫克/ 升、二甲苯 30 毫克/升, 以气液比为30 进行曝气, 先将苯、 甲苯及二甲苯的含量分别降至 19 毫克/升、5 毫克/升及0 毫克/升, 再用活性炭处理, 即可取得良好的效果。 利用活性炭吸附苯等芳烃类化合物时, 废水的 pH 值对处理效果影响不大 , 废水中若无其它有害杂质存在的话, 经解吸再生的活性炭
10、, 仍能保存原有的吸附能力。 活性炭吸附苯乙烯、二甲苯等一般均符合 Langmuir 模型21。吹脱及汽提研究了有机化合物、表面活性剂及盐度对苯、甲苯、乙苯、对二甲苯及间二甲苯挥发的影响，发现当有机物的分子量大时抑制作用也大，当含有疏水性的表面活性剂存在时，因为共溶现象存在的原因会抑制其挥发，而盐度的影响较小22。间二甲苯及对二甲苯可以用吹脱的方法进行处理，当空气流速率为0.7 kg/min。废水的流速为8.53 kg/min，塔径为2.78 m时，在12时，其去除率分别为94.8 及94.7%23。废水中的苯甲苯二甲苯可以通过吹脱催化氧化的方法进行处理，所用的催化剂可以用疏水性的催化剂，例如
11、可以用铂金属类催化剂，这样可以在90150进行处理，它具有高的活性，并不受水蒸气存在的影响2425。废水中的BTX可以在一个密闭的系统中进行真空，此时水汽及苯、甲苯及二甲苯汽化并随真空泵逸出，将此气体收集并进行冷凝成液体加以回收26。氧化法废水中的间二甲苯及四氯乙烯可以在523563 K及压力下进行氧化，土壤的存在对二甲苯的氧化具有抑制作用，但四氯乙烯的氧化不受影响，并认为这是由于土壤具有游离基捕获功能的原因27。对以邻二甲苯、苯及甲苯类的废水 , 用氧进行湿式氧化, 在5.56.0 兆帕压力下, 其含量可下降到 5 毫克/升以下 2829。以高压汞灯为光源，采用浸涂-烧结法制备的负载型纳米T
12、iO2作为光催化剂，可以降解水中微量溶解性间二甲苯，经1.5小时的反应后，溶液中间二甲苯的去除率从超始浓度为17.36mg/L的54.44增加到6.68mg/L的75.9031。间甲基苯甲醛和2，6- 二甲基苯酚等为其降解的中间产物3031。废水中的苯、甲苯、乙苯及对二甲苯可以在pH3.0 ，并在紫外光照下用过氧化氢处理，可以在10钟内降解90%。混合物的处理效果要较单一的物质处理效果要好，这是因为在混合的条件下，更易接受光照并产生羟基游离基32。对二甲苯及对硝基甲苯可以用过氧化氢或过氧化氢/ Fe(II)进行光催化处理，光芬通氧化要比光催化过氧化氢氧化的氧化速率快57倍33。 以苯、甲苯和二
13、甲苯的混合物(BTX)作为模拟化合物进行 Fenton 反应的试验, 实验表明二甲苯可以很好用 Fenton 法处理, 当过氧化氢 :BTX: Fe2+12:1:60时, 溶解的 BTX 可以在10 分钟内完全消失34。还可以用高铁酸钾通过氧化及絮凝的作用, 从废水中去除苯、甲苯、二甲苯及萘等3536。地表水及工业废水中的甲醛可以在草酸铁的催化下, 用过氧化氢进行光(紫外-可见光) 催化氧化法使之分解。过程中产生具有强氧化性能的羟基游离基是其主要氧化剂。用这个方法可以去除废水中的氯苯、苯、甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环、甲醇、甲醛及甲酸等。其去除效果通过TOC及BOD等值的比较, 均要比通常所
14、用的紫外- 可见光 /亚铁盐/过氧化氢及紫外/过氧化氢要高出好多倍, 所以本法可以用在中等及高污染废水的处理37。用高能电子辐射可以从饮用水中除去苯、甲苯、间二甲苯及邻二甲苯。当达到 787 krad 时可以除去99% 的芳香物质。过程中有游离基生成，其中间产物有苯酚及羰基化合物如乙二醛等38。生化法苯、甲苯、乙苯及二甲苯的厌氧降解的综述文献可见39。石油加工废水可以用 Pseudomonas putida (CECT 4501)进行处理40。现已发现, 好氧生化处理法对大部分的烃类化合物基本上都是有效的。 戊烷、已烷、庚烷、癸烷、环已烷、乙基环已烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等均属可以生化降解的
15、物质。 在合适的条件下, 上述物质在废水中的浓度为1000 毫克/ 升以下时, 对活性污泥尚不致产生明显的不良作用41。关于含苯废水的治理已有文献给予综述。它可以用城市污水稀释, 并在活性污泥存在下进行曝气而去除。 废水在曝气池中的停留时间约为 8 小时42。它的毒性要较二甲苯大, 但经过驯化, 活性污泥还是能够适应高浓度的含苯及含二甲苯废水43。 当苯和二甲苯浓度过大时会对活性污泥产生毒性, 主要表现于COD去除率的下降, 呼吸率降低, 污泥体积指数迅速增加44。也有文献报导, 当苯含量在 300 毫克/ 升以下时, 不会对焦化厂含酚废水(100 150毫克/升) 的生化处理产生不良的影响,
16、 并能维持自身较高的去除率, 其值可达 94.497.9%45。苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、1,3,5-三甲苯用活性污泥处理, 在浓度10毫克 /升时很易降解, 其降解性能: 甲苯间二甲苯苯对二甲苯乙苯1,3,5-三甲苯邻二甲苯。 因此可以发现苯环上引入甲基的数目和位置和其生物降解能力有较大的关系。从石化厂及城市污水厂活性污泥中分离出 25 株菌株, 可以在好氧条件下有效地降解甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯及三甲苯, 并以此作为其代谢的唯一碳源 及能源。从石化厂废水中分出的 92 种菌种中, 其中有 4 种为 Pseudomonas P-51、 Bacillus P
17、-79、 Aeromonas P-71 及Azotobacter P-23, 它们在石化产品上生长良好, 可用来处理含苯、二甲苯等的废水, 并对重金属离子如铜、钴、铅、汞、钼及锌有抵抗作用46。为了使活性污泥适应于苯, 可对其进行驯化。 在开始驯化工作时, 可先不加苯以葡萄糖及营养液来培养活性污泥。 随后可每隔 1 天增加苯 25 毫克/ 升, 而同时减少葡萄糖及营养液。 如要维持 20002599 毫克/升的 升SS, 需要苯的浓度在4000 毫克/升左右。 研究表明浓度为 2500 毫克/升的苯对驯化的污泥还有明显的不良作用。 在处理苯的活性污泥中, 原生动物中主要有草履虫,钟形虫及累枝虫
18、等, 细菌为 Flavobacterium lactis, Achromobacter sulfureum, A.superficialis Alcaligenes marshallii Rhizobium lupin 等。 在苯环上引入单个烷基在最初 6 小时内会阻碍活性污泥的氧化速率, 但有时在 192 小时后反而能增加反应速率。 二甲苯在初期也会降低生化氧化的能力。 有三个或三个以下甲基取代的芳烃则抗拒氧化47。萘对活性污泥稍有毒性, 而蒽稍能降解。 在烷烃的生化降解中, 已烷、辛烷及庚烷在开始 6 小时的停滞期后, 生化氧化进行得非常顺利。 处理含苯废水, 如果用间歇式的活性污泥法,
19、其效果要比连续操作的要好48。在生物流化床稳态去除BTX时未发现有中间产物的产生，而加入活性炭可以提高过程的去除率49。苯甲苯二甲苯可以用生物滤池进行处理 50。在用流化床生物反应器处理BTX时，苯与甲苯的去除率在好氧及兼氧条件下一般可达99%，而二甲本在好氧条件下一般可达99%，而在兼氧条件下可达85%51 。在中温(25 )或高温(50) 条件下，BTEX可以用经甲苯驯化的污泥进行处理，除对二甲苯外，其它的芳烃的去除率均较高，在中温条件下，降解速率为 乙苯苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯，在高温条件下降解速率为 苯-邻二甲苯乙苯间二甲苯对二甲苯52。200400ppm的苯、甲苯及邻二甲苯可以用苯
20、酚及醋酸驯化的污泥进行降解，苯及甲苯能很好地降解，但二甲苯的降解较为困难。甲苯合适的工艺参数为 pH 5-7, 温度 20-40，负荷0.3-0.5 kg污泥/kg MLSS /天53 。含有二甲苯的废水可以用生长在可渗硅膜上的微生物并由膜透代氧的方法进行降解降解，过程开始数天后，生物膜的厚度渐渐增加，二甲苯即开始降解，而在尾气中的二甲苯消失54555657 。在生化降解过程中，产生抑制作用的浓度苯及二甲苯为150mg/L，甲苯为200mg/L，甲苯的降解最高，继而为苯及二甲苯，如经苯或二甲苯驯化，则降解甲苯的能力更强，而经甲苯强化，则降解苯及二甲苯的能力将下降58。在用甲苯驯化的污泥处理苯、
21、乙苯及二甲苯时，可以加快对二甲苯的降解，而同时对其它的芳烃具兑争性抑制作用，经甲苯驯化的污泥可以在甲苯不存在的情况下降解其它芳烃59。也有报导苯及二甲苯对活性污泥的抑制浓度分别为75及150 mg/L60。已经从石油废水处理系统中分离出可以降解有毒物质的细菌61。在用Rhodococcus pyridinovorans PYJ-1降解苯甲苯二甲苯时，当其浓度分别为30, 50及25 mg/L 时为最快。其中甲苯的降解最快，其次为苯及间二甲苯，降解时甲苯为主要碳源，但混合物降解时，其间会发生竞争性抑制作用，相对单个化合物而言，降解速率要降低 57-89%62。这种竞争性抑制现象在其它微生物降解时
22、也有发现63。也可以用混合菌种处理这类废水64。二甲苯可以用Alcaligenes xylosoxidans Y234进行处理去除。用苯驯化的微生物较之甲苯驯化的更有效，而对 Y234和毒性邻二甲苯最大，其次分别为对二甲苯及间二甲苯65 。可以在纤维生物反应床中的固定化的Pseudomonas putida 及P. fluorescens来降解苯甲苯乙苯及邻二甲苯。在质基浓度增加时，降解的速率也增大，到达一佳浓度后，随浓度增加则反应速率减慢，表现出一种基质抑制作用。固定化的细菌要比游离的细菌降解速率要快，当苯及甲苯的浓度达到1000mg/L时，苯，乙苯及二甲苯要快16倍，甲苯要快9倍6667。
23、一种耐热性细菌 PHS1已从温泉中分离出，它是一种革兰氏阴性好氧杆菌,适宜温度为42，pH为7.2。根据DNA分析，它应属于Ralstonia eutropha (以前称为Alcaligenes eutrophus). 它可以利用甲苯、乙苯、邻二甲苯以及间或邻甲苯酚，它对邻二甲苯的降解性能特别好，并可以将其作为唯一的碳源进行生长，在降解过程中，首先先将其转化成2,3-二甲苯酚68。可以用经海藻酸钙固定化的活性污泥对苯或苯甲苯二甲苯混合物进行好氧降解，还可以用过氧化氢作为溶解氧的来源，当苯的浓度为100mg/L时，经24小时的处理可以有60%的去除率，如将水力停留时间延长到17.14 h，600
24、mg/L的苯的浓度可以降到1mg/L69。 在用硝酸盐作为电子受体时，邻二甲苯与甲苯一起作为共代谢的主要碳源，二甲苯不能进行完全无机化，它的最终产物为邻甲基苯甲酸，而邻甲基苯甲醇为其中间产物。并且甲苯与邻二甲苯与甲苯之间存在相互抑制作用。甲苯的存在有利于邻二甲苯的降解，但当甲苯的浓度超过1-3 mg/L时，邻二甲苯的去除率会剧烈地下降，而当邻二甲苯的浓度超过23mg/L时，甲苯的降解也会受到抑制70。苯乙烯、二甲苯以及含有这些化合物的模拟油漆废水, 可用活性污泥法处理, 如果在其中加入活性炭, 可以加速活性污泥的降解能力, 更有效地去除 TOC, 降低污泥体积指数以及消除泡沫。 间二甲苯的合成
25、废水除可用硫酸铝及臭氧处理外, 还可用藻类 Scenedesmus obliquus 来降解71。 富反硝化菌的微生物群在甲苯存在下可将邻-二甲苯氧化成邻-甲苯甲醛及邻-甲苯甲酸72 。甲苯和间二甲苯可以在反硝化的条件下进行厌氧降解，并最后有50%转化成二氧化碳，其主要微生物为一种Pseudomonas菌，它可以以NO 3- 及N 2O为唯一电子受体7374。二甲苯可以厌氧条件下进行降解75。一种严格的厌氧菌 OX39可从以邻二甲苯为基质、硫酸盐作为电子受体体系中分离出来，它除了可以降解邻二甲苯外，还可降解间二甲苯及甲苯，并可以完全使其降解，并氧化成二氧化碳。在降解邻二甲苯及间二甲苯时可以发现
26、苄基丁二酸作为中间产物，说明在降解过程中，富马酸可以加成到二甲苯的甲基上， Strain OX39 对硫化物敏感，并且在介质中需要有合适的二价铁离子作为硫化物捕获剂，经检测它是一种Desulfotomaculum，属革兰氏阳性菌，系一种新的硫酸盐还原菌76。对二甲苯在厌氧处理中可以转化成邻甲苯甲醇及邻甲苯甲醛,最后成为邻甲苯甲酸, 并与甲苯间有相互抑制作用。 甲苯对邻二甲苯有促进作用, 但浓度超过 13毫克/升时, 对邻二甲苯的降解产生抑制作用, 而邻二甲苯的浓度为 23毫克/升时, 也会对甲苯产生抑制作用 77。在水槽中装有岩石、细砾，有或没有芦苇 (Phragmites communis)
27、的生物滤池可以用来处理苯、甲苯及对二甲苯，可以在24小时人使其浓度分别从10.668、7.48及3.98 mg/L降至0.05、0.005及0.09 mg/L，当有芦苇存在时，其效果更好78。参考文献1 Tanada, Seiki; Nakamura, Takeo; Ieda, Nagako; Zushi, Wakayo Igaku to Seibutsugaku, 109(2), 125-7 (Japanese) 1984.2 Banerjee, Kashi; Cheremisinoff, Paul N.; Cheng, Su Ling Water Res., 31(2), 249-261
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