腐殖酸光敏化降解土壤中多环芳烃的动力学

多环芳烃化合物(PAHs)由于致癌、致畸和致突变而受到广泛关注。实验以多环芳烃菲(Phe)和芘(Pyr)为目标污染物,研究了腐植酸和紫外辐射强度对PAHs光降解动力学的影响,及腐植酸光敏化光降解土壤中PAHs的机制.结果表明,腐殖酸光敏化降解Phe和Pyr符合一级动力方程,随着腐殖酸投加量的增加,Phe和Pyr的动力学常数也逐渐增加,半衰期缩短,在添加0、10、20、30、40 mg/kg腐植酸后,Phe的半衰期分别为52.90、47.79、43.86、37.87、34.48 h,Pyr的半衰期分别为45.90、38.50、36.09、30.26、29.74 h;腐殖酸可以将吸收光能传递给土壤中Phe和Pyr使其发生敏化光解,也可以使Phe和Pyr发生光氧化反应;随着辐射强度的增加,PAH光降解速率增加。该研究为应用腐殖酸光敏化降解土壤中PAHs有机污染物提供了参考依据。     

模拟可见光下土壤表面石油的光化学降解研究

在模拟可见光照射下,分析了土壤中的初始含油量、土壤类型和土壤pH值对石油在土壤表面光降解过程的影响,并利用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)、气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)和傅立叶红外光谱(FTIR)等方法对石油在光降解过程中的演变规律进行研究.结果表明,石油在土壤表面上的光化学降解行为符合准一级反应动力学,实验测得石油的光解速率常数为0.002 6～0.017 2 h^-1,半衰期为40～267 h.GC-FID分析结果表明,在光降解50 h后,石油的饱和烃组分中高碳数的烷烃相对含量降低,低碳数的烷烃相对含量提高;芳香烃组分的大部分色谱峰有明显地降低或消失.红外光谱分析发现,光照60 h后土壤萃取液中可能产生了羰基类化合物,说明石油在光降解过程中逐渐发生氧化.     

腐殖酸和β-环糊精对阿特拉津光降解的影响

在环境中广泛存在的三嗪类除草剂阿特拉津是目前应用最为广泛的除草剂之一,在环境中具有高持久性,对人体有致癌毒性和内分泌干扰影响。为考察溶解性腐殖酸和β-环糊精对阿特拉津光降解的影响,试验了β-环糊精、腐殖酸与阿特拉津的相互作用及腐殖酸对β-环糊精/阿特拉津光降解的影响。结果表明,阿特拉津光降解符合一级反应动力学,将阿特拉津与β-环糊精以2∶1和1∶2的摩尔比混合后,β-环糊精对阿特拉津的光降解有促进作用。加入不同浓度的腐殖酸,对阿特拉津的光降解存在抑制作用,腐殖酸浓度越大,对阿特拉津光降解的抑制作用就越明显。当阿特拉津与β-环糊精以2∶1摩尔比混合后,加入不同浓度的腐殖酸,对阿特拉津的光降解存在促进作用,降解率随腐殖酸浓度的增加而增加。     

不同种植方式对土壤中氯吡硫磷降解影响研究

本文采用田间试验与室内分析相结合的方法,对不同种植方式下蔬菜地土壤中氯吡硫磷的降解进行了研究。结果表明,在大棚、网室和露地种植方式下,氯吡硫磷在蔬菜地土壤中的降解动态规律符合一级动力学反应模型,其降解速率由快到慢依次为露地、网室和大棚,降解半衰期分别为5.20、6.04、6.96d,表明氯吡硫磷在蔬菜地土壤中的降解因种植方式的不同而存在差异。     

pH值与腐殖酸浓度对三氯生光降解的联合影响

三氯生是一种广泛添加于日用品中的广谱杀菌剂,在环境中频繁被检出。光降解是三氯生在地表环境中重要的转化途径。本文研究了p H值与腐殖酸浓度对三氯生光降解的联合影响,发现不同p H条件下,腐殖酸对三氯生光降解的影响呈现不同的规律。研究结果将有助于我们深刻理解天然水体中三氯生的光转化过程与潜在的生态风险。     

4,4’-二溴联苯在水溶液中光降解的动力学研究

多溴联苯作为溴代阻燃剂被广泛应用,从而广泛存在于环境。但少有对于多氯联苯环境行为的研究。文章以4,4’-二溴联苯为研究对象,模拟自然环境,探讨了光源强度、初始浓度、pH值和溶解氧等因素对4,4’-二溴联苯降解的影响,以及在模拟太阳光的照射下,研究了Fe3+和腐殖酸对4,4’-二溴联苯在水溶液中光降解速率的影响。结果表明,在高压汞灯照射下,4,4’-二溴联苯的光降解过程符合准一级动力学规律。提高光源强度可加速4,4’-二溴联苯的降解;初始浓度的增加使4,4’-二溴联苯降解速率减慢;反应液在高pH值和低pH值时,均促进4,4’-二溴联苯的光降解进程;体系中溶解氧增多也同样促进4,4’-二溴联苯的降解;小剂量的添加腐殖酸和Fe3+可以促进4,4’-二溴联苯的降解,但超过一定浓度则抑制其光降解。     

新农药环境化学行为研究──除草剂绿草定（Triclopyr）在土壤－水环境中的吸附和光解

研究土壤、腐殖酸、粘土矿对绿草定的吸附及溶液中的光降解的结果表明：吸附强弱与土壤理化特性密切相关,Freundlich常数Kf与（3·OM%＋Clay％）pH3有较好的相关性（r＝0.997）;腐殖酸较粘土矿的吸附容量大;绿草定在土壤中的吸附可能有离子键、氢键、配位键及偶极－偶极作用等。太阳光中小于330nm波长的光对降解有效,波长254nm的光对绿草定的降解作用是波长300nm光的3.5倍。     

二溴硝基甲烷在紫外光照条件下的光降解

以二溴硝基甲烷为研究,采用单一控制变量法研究了光照强度、初始物浓度、自由氯、溴离子、pH值等影响因子对二溴硝基甲烷光降解的影响,探讨了二溴硝基甲烷的光降解动力学规律.结果表明：二溴硝基甲烷在紫外光条件下的降解遵循一级反应动力学规律,其光降解效率随二溴硝基甲烷初始浓度的增加而减小,随光照强度和pH值增加而增加;溴离子的存在能促进二溴硝基甲烷的光降解;添加自由氯能够显著加快二溴硝基甲烷的光降解效率,并且会使二溴硝基甲烷在光降解的过程中转化为以一溴一氯硝基甲烷为主的其他卤代硝基甲烷.此研究结果可为水处理过程中控制二溴硝基甲烷的形成、降低水质安全风险提供参考.     

黄河水体颗粒物对3种多环芳烃光化学降解的影响

研究了、苯并(a)芘、苯并(ghi)3种多环芳烃在黄河水体中的光化学降解规律,探讨了黄河泥沙和黄土2种颗粒物对多环芳烃光化学降解的影响.结果表明:①当水体不含任何颗粒物时,多环芳烃的光降解符合一级反应动力学规律,且反应动力学常数随污染物初始浓度的降低而增加;3种多环芳烃的光降解速率与分子的吸收光谱相关.②黄土通过对光强的阻碍作用和其中所含腐殖质的光敏化作用影响多环芳烃的光化学降解,这2方面的共同作用导致不同浓度黄土所产生的影响不同.黄土浓度为0.1g/L或5g/L时促进了和苯并(a)芘的光降解;黄土浓度为5g/L时促进了苯并(ghi)的降解.当水体含有黄土时,多环芳烃的光降解符合二级动力学规律.③对多环芳烃光化学降解起主要作用的是黄土中存在的溶解性腐殖质,非溶解性腐殖质的作用不大.④由于黄河泥沙在河水中长期存在,泥沙中的溶解性腐殖质都已溶于水中,泥沙主要通过对光强的阻碍作用影响水体中多环芳烃的光降解,使光降解速率随泥沙浓度的增加呈幂指数降低.     

水质对UV/H_2O_2降解2,4-二氯酚的影响

研究了UV/H2O2工艺对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的去除效果和水中阴离子、腐殖酸对该工艺降解2,4-DCP的影响。结果表明:UV/H2O2工艺可以有效的去除水中2,4-DCP,光降解过程符合一级反应动力学模型;在H2O2投加量为8mg/L,1个30W低压汞灯照射下,2,4-DCP在蒸馏水和自来水中光降解速率常数分别为0.0232/min和0.0162/min;NO3-、Cl-、HCO3-对2,4-DCP光降解有抑制作用;当3种离子浓度为0.5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L时,对2,4-DCP光降解的抑制程度为HCO3->NO3->Cl-;随着离子浓度增大,抑制作用增强;自来水中的光降解速率常数低于蒸馏水中的光降解速率常数是由于水中多种离子影响的结果;腐殖酸在低浓度时,促进光降解反应的进行,在高浓度时,2,4-DCP的光降解氧化受到抑制。     

土壤中四环素类抗生素降解及对小白菜根系生长发育的影响

采用土培试验,分析了小白菜(Brassica campestris L.)的发芽率、生物量和根长指标对3种抗生素胁迫的敏感性,比较了不同土壤中四环素类抗生素污染对小白菜根长生长的影响,并研究了四环素类抗生素在不同土壤中的降解特性.结果表明,小白菜对3种抗生素的敏感性为根长发芽率生物量.抗生素处理土壤30 d时,4种土壤中小白菜根长对3种抗生素胁迫的敏感性均为砖红壤红壤青紫泥黑土;同种抗生素在4种土壤中的降解率为黑土青紫泥红壤砖红壤,同种土壤中3种抗生素的降解率为土霉素金霉素四环素.相关性分析发现,土壤中四环素类抗生素的含量与土壤有机质、氮磷钾含量和阳离子交换量呈显著负相关.     

Photocatalytic remediation of γ-HCH contaminated soil induced by α-Fe2O3 and TiO2

Heterogeneous photocatalytic degradation of γ-HCH on soil surfaces was carried out to evaluate the photocatalytic effectiveness of α-Fe2O3 and TiO2 toward degrading γ-HCH on soil surfaces. After being spiked with γ-HCH, soil samples were loaded with α-Fe2O3 or TiO2 and exposed to UV-light irradiation. Different catalyst loads(0%, 2%, 5%, 7%, and 10% (wt). α-Fe2O3; 0%, 0.5%, 1%, 2% wt. TiO2) were tested for up to 7 d irradiation. The effects of soil thickness, acidity, and humic substances were also investigated. The obtained results indicated that the γ-HCH photodegradation follows the pseudo-first-order kinetics. The addition of α-Fe2O3 or TiO2 accelerates the photodegradation of γ-HCH, while the photodegradation rate decreases when the content of α-Fe2O3 exceeds 7%(wt.). The degradation rate increases with the soil pH value. Humic substances inhibit the photocatalytic degradation of γ-HCH. Pentachlorocyclohexene, tetrachlorocyclohexene, and trichlorobenzene are detected as photodegradation intermediates, which are gradually degraded with the photodegradation evolution.     

不同碳源刺激对老化污染土壤中PAHs降解研究

采用室内模拟试验,研究追加葡萄糖、DL-苹果酸、柠檬酸三钠、脲和乙酸铵碳源刺激下对老化污染土壤中PAHs的降解规律.结果表明,培养第1周内,添加碳源处理土壤CO2的释放量显著大于对照,其中外加DL-苹果酸处理土壤所释放的CO2量最大.各处理CO2的平均释放量顺序为脲>葡萄糖≈柠檬酸三钠≈DL-苹果酸≈乙酸铵>对照.添加碳源处理土壤所挥发的PAHs要显著小于对照,且3种PAHs的挥发量大小顺序为菲>荧蒽>苯并(b)荧蒽.添加碳源处理土壤中菲、荧蒽及苯并(b)荧蒽的平均降解速度均大于对照,其中添加DL-苹果酸和脲处理土壤中菲、荧蒽及苯并(b)荧蒽的降解较快.3种PAHs化合物之间相比较,苯并(b)荧蒽的残留比例最大,在72%～81%之间;其次为荧蒽,在53%～70%之间;菲最少,在27%～44%之间.     

邻苯二甲酸酯的光降解研究

为了了解水环境中邻苯二甲酸酯(PAEs)的降解及归趋,对紫外光照射下邻苯二甲酸二甲酯(DMP),邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的光降解过程进行了研究,并采用气相色谱-质谱联用技术分别对3种物质降解过程中生成的中间体进行了分析,提出了可能的降解机理.研究结果显示,所测试的3种邻苯二甲酸酯的降解过程均符合一级反应动力学.以UV/H2O2工艺降解DMP,浓度为10.0mg·L-1的DMP在H2O2为20.0 mg·L-1条件下,光照45min降解率可达90%以上.对邻苯二甲酸酯及H2O2的初始浓度、光照时间及pH值等因素对降解过程的影响进行了研究,以期为该方法的实际应用提供必要的基础.     

Photochemical behavior of benzo[a]pyrene on soil surfaces under UV light irradiation

The rates of photodegradation and photocatalysis of benzo [a]pyrene （BaP） on soil surfaces under UV light have been studied. Different parameters such as temperature, soil particle sizes, and soil depth responsible for photodegradation, catalyst loads and wavelength of UV irradiation blamed for photocatalysis have been monitored. The results obtained indicated that BaP photodegradation follows pseudo-first-order kinetics. BaP photodegradation was the fastest at 30℃ . The rates of BaP photodegradation at different soil particle size followed the order： less than 1 mm〉less than 0.45 mm〉less than 0.25 mm. When the soil depth increased from 1 mm to 4 ram, the half-life increased from 13.23 d to 17.73 d. The additions of TiO2 or Fe2O3 accelerated the photodegradation of BaP, and the photocatalysis of BaP follows pseudo-first-order kinetics. Changes in catalyst loads of TiO2 （0.5%, 1%, 2%, and 3% （wt）） or Fe203 （2%, 5%, 7%, and 10% （wt）） did not significantly affect the degradation rates. Both BaP photocatalysis in the presence of TiO2 and Fe2O3 were the fastest at 254 nm UV irradiation.     

酞酸酯类有机毒物在土壤中降解规律的研究

研究了酞酸酯ＤＥＨＰ和ＤＢＦ二种增塑剂在土壤中降解规律，结果表明：土壤中ＤＥＨＰ和ＤＢＰ的降解速率可以用一级动力学方程描述，不同类型土壤对酞酸酯的降解能力是有所差别的，ＤＢＰ在土壤中比ＤＥＨＰ容易降解，土壤灭菌后，降解能力明显降低，按种接解微生物后，土壤中ＤＥＨＰ降解速率明显加快，土壤含水量和温度影响ＤＥＨＰ和ＤＢＰ的降解速率；本试验从土壤中分离出降解ＤＥＨＰ的细菌９株和真菌１１株。     

阿替洛尔在模拟太阳光照射下的光解

以1000W氙灯为光源,研究了阿替洛尔在模拟太阳光照射下的光降解行为,采用HPLC和SPE-LC-MS技术鉴定了阿替洛尔在250～600nm波长照射下的主要光解产物并提出了可能的光解途径.探讨了溶液pH值、硝酸根离子浓度、腐殖质和碳酸氢根离子等因素对阿替洛尔在模拟太阳光照射下光解的影响.结果表明,阿替洛尔在模拟太阳光下的直接光解很难发生,且改变溶液pH值不能促进直接光解.而在250～600nm波长照射下,阿替洛尔4h光解率达42%,光解途径主要有母体羟基化和支链的断裂反应.在模拟太阳光照下,NO3-对阿替洛尔光解有显著的光敏化作用,而富里酸(SRFA)光敏化作用微弱.HCO3-抑制了模拟太阳光照下阿替洛尔在NO3-溶液中的光解,腐殖质则通过自由基淬灭和内滤机制抑制了阿替洛尔在NO3-溶液中的光解.     

氯唑磷在土壤中的降解性能与移动性研究

在实验室与野外田间状态下，研究了氯唑磷农药在砂土，砂壤土及粘壤土中的降解特性，降解速率依次为：砂壤土〉粘壤土〉矿土；其降解半衰期分别为４７．２、５９．８和６７．３ｄ。