天然水体溶解性物质对5种抗生素光解的影响

建立了分析水体溶解性物质对抗生素光解影响的方法,对比研究了8种典型天然水体成分对3类5种抗生素光解的影响及其作用机制.结果表明,不同水体成分对不同抗生素光解影响呈现很大的差异性.甲砜霉素主要发生间接光解,纯水中光解速率只有1.33×10^-5min^-1,而其他抗生素则同时发生直接光解和间接光解.水体成分中NO₃^-,Fe²⁺和Cl^-主要通过光致活性物种（·OH和¹O₂）影响抗生素光解,DOM主要通过滤光作用影响抗生素光解.另外Ca²⁺和Mg²⁺对不同抗生素的光解影响主要通过其与抗生素分子的络合作用实现,Ca²⁺和Mg²⁺分别促进了恩氟沙星光解（0.3933min^-1和0.2314min^-1）,但一定程度上抑制了沙拉沙星的光解（0.0447min^-1和0.0289min^-1）.     

双酚A在河口水中的光解动力学

为研究双酚A（BPA）在河口水中的光解动力学及水中重要溶解性组分对其光解的影响,在广西钦州大榄江连接茅尾海的河口水域采取水样,通过模拟日光实验研究了河口水中BPA的光解动力学,及河口水中的重要溶解性组分Cl^-,Br^-,溶解性有机质（DOM）,NO₃^-和HCO₃^-对BPA光解的影响.结果表明,河口水中BPA的光解速率常数k值比纯水中大,且上游水样中BPA的k值是下游水样的2.5倍.稳态光解实验表明DOM及其与卤素离子作用显著影响BPA的光解,虽然NO₃^-也影响BPA光解,但与DOM共存时,NO₃^-的影响不明显.自由基淬灭和竞争反应动力学实验发现激发三重态DOM（³DOM^*）和卤素自由基（HRS）是决定河口水样中BPA光降解的主要活性物种,且³DOM^*与BPA的反应活性（二级反应速率常数k_3DOM*,BPA=4.42×10⁸L/（mol·s）要高于HRS与BPA的反应活性（k_BPA,Cl·=2.11×10⁸L/（mol·s）,k_BPA,Cl2·-=8.5×10⁶L/（mol·s）.下游水样中高含量的卤素离子（292mmol/L）易淬灭³DOM^*产生反应活性较低的HRS,致使下游水体中BPA的光解速率低于上游水体.     

双酚A在硝酸根溶液中的光解研究

以中压汞灯为模拟阳光光源,研究了环境浓度范围内硝酸根溶液中双酚A(BPA)的光解,探讨了pH值、NO₃^-浓度、BPA初始浓度等因素对BPA光解速率的影响.结果表明,BPA在纯水体系中直接光解很慢,但在碱性体系和硝酸根溶液中光解迅速,符合一级动力学反应.采用硝基苯作为分子探针鉴定了NO₃^-光化学生成的羟基稳态浓度为1.27×10^-14mol/L,推算BPA与羟基的二级反应速率常数为1.01×10¹⁰L/(mol·s).采用GC/MS法鉴定了BPA光解产物,并推测BPA的光解途径主要涉及苯环间的断裂和生成的产物及母体化合物的羟基和硝基衍生化.     

四环素在水体中的自然光解作用机制

近年来,抗生素引发的水体环境污染问题日益受到关注,光解是其在环境中消减的重要过程,但其中的关键机制及影响因素尚不明确.本研究系统地考察了初始浓度、pH以及无机离子、溶解性有机物等环境因子对四环素（TC）光解的影响,明确了自然光解的关键活性氧物种（ROS）,同时结合理论计算和降解产物的分析,揭示出了TC的自然光解路径及作用机制.结果表明,模拟自然光条件下TC可快速降解,5 μmol·L^-1 的TC在180 min内降解率为75.0%,符合一级反应动力学,反应速率常数为0.007 min^-1,远高于避光条件.随着TC初始浓度的上升,TC光解率和速率呈现出下降的趋势,并且碱性条件更有利于TC光解.水体中存在Cu（II）、Fe（III）和NO₃^-均能显著促进TC光解;富里酸（FA）则由于光屏蔽和淬灭作用对TC的光解产生显著抑制,但FA 和Fe（III）共存时,Fe（III）对光解的促进作用占主导.水体中TC的自然光解不仅存在直接光解,并且以超氧阴离子（O₂^-·）和羟基自由基（·OH）为关键ROS的自敏化光解在TC的光解过程中也起到重要作用.结合TC光解后的产物分析发现,发生间接光解后TC发生开环反应,相比于直接光解和自敏化光解降解地更充分.综上,TC在自然水体中的光解强烈受环境因素影响,可以通过增强活性氧介导的间接光解过程促进水体抗生素污染修复.     

含碳酸盐水溶液中扑热息痛的光解研究

采用动力学方法研究了环境浓度范围内的扑热息痛在含碳酸盐溶液中的光解,比较了碳酸盐自由基和羟基自由基对扑热息痛的光解效果,探讨了pH值、硝酸根离子、腐殖质、氯化钠、钙镁离子等因素对扑热息痛光解的影响.利用GC/MS技术鉴定了扑热息痛的光解产物,并探讨了扑热息痛在碳酸根体系中可能的光解途径.结果表明,扑热息痛与碳酸盐自由基反应的二级反应速率常数为 k.=5.0×107L·(mol·s)-1,低于与羟基自由基反应的二级反应速率常数kb=8.1×109L·(tool·s)-1,但是由于天然水体中碳酸盐自由基的稳态浓度较高,所以碳酸盐自由基对扑热息痛光解的影响和羟基自由基大致相当.提高体系pH值,加入硝酸根离子、氯化钠或者钙镁离子都会加快扑热息痛的光解速率;而加入Suwannee河富里酸则会降低光解速率.     

水体污染及其防治

环信X一87 测定了模型水生生态系统水、底泥中2,4,6-三抓酚(TCP)浓度随时间的变化值,以及TCP从水中挥发、光解、底泥吸附、解吸、微生物降解的速率常数。假设水中TCP的迁移和转化遵循一级速率过程,水中物质平衡能通过数学等式来描述,显示出室系统数学模型能粗略预测模型水生生态系统中TCP浓度随时间的变化。最后,应用该模型预测了排放到天津室外兼性塘中TCP的迁移、归宿,发现15d后出口水中TCP浓度已降低到人口水中浓度的10%。图4表7参9X52 9502303论小于63拌m粒级作为水体颗粒物重金属研究介质的合理性及有关粒级转换模型研究/陈静…     

电气石对水体pH值的影响

用盐酸和氢氧化钠调节蒸馏水的pH值为3.2和12.12,加入电气石粉并搅拌,pH值趋向中性.10g电气石和10g花岗岩粉加入200mL蒸馏水中,搅拌1h,pH值分别变为8.57和8.89,用等离子谱(ICP)测得水中有Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Fe²⁺,Fe³⁺, Mn³⁺, Cr³⁺, B³⁺, K⁺和Na⁺等.电气石处理的水中,除B³⁺之外其他离子浓度比花岗岩粉处理的低,说明电气石颗粒表面的离子交换吸附H²弱于花岗岩颗粒.在扫描电镜下发现电气石颗粒间彼此相依,存在吸引和排斥,而花岗岩颗粒间为团聚吸附,只有吸引.电气石颗粒的电极性影响水体的氧化还原电位,调节溶液pH值趋向中性;而表面吸附和离子交换吸附H⁺使酸性溶液pH值上升速率大于碱性溶液pH值下降速率.     

光激发下硝酸纤维素膜降解对乙酰氨基酚的光解影响

硝酸纤维素膜(NCM)作为一种新型环保材料,在光激发下可产生强氧化性的羟基自由基,促进污染物降解. 为研究NCM对对乙酰氨基酚(APAP)的光解效果及影响因素,采用模拟太阳光源,考察了3种反应体系、光谱区间、APAP浓度、光照强度、温度、溶液pH以及水体成分等因素对光解效果的影响. 结果表明:APAP在纯水中几乎不发生光解,而在NCM体系中其光解速率常数为2.85×10?3 min?1;模拟太阳光源的UVA、UVB和可见光(Vis)波段均能促进APAP的光解,其中UVA波段对APAP光解的贡献最大. APAP的光解速率与其浓度呈负相关,低浓度APAP的光解效果更好. 在一定范围内,APAP光解速率与光照强度呈正相关,且随反应温度的增加而增大. 弱碱性环境更有利于APAP的光解,当pH=8.0时,APAP降解率为73.72%,降解效果最佳. 水体中NO₃?、Cl?、SO₄2?、CO₃2?、Mg2+、Ca2+和可溶性有机质(DOM)浓度的增加可以促进NCM对APAP的光解. 研究显示,光激发下利用NCM降解APAP反应迅速且效果显著,可为APAP的去除提供一种新方法.      

基于TUV模式的对流层光解速率影响因子的研究

应用TUV辐射传输模式进行了一系列的敏感性试验,以期确定影响对流层O₃和NO₂光解速率的关键性因子.结果表明,气溶胶的光学性质对光解速率的影响存在明显差异.在气溶胶光学厚度（AOD）一定的情况下,散射性越强,近地面光解速率越大;当AOD从0.5增加至2.5,J[O¹D]和J[NO₂]极大值分别下降30.3%和13.1%.光解速率对较小的云光学厚度的变化比较敏感.云对J[NO₂]的影响存在明显的时间差异,在早晨和傍晚,J[NO₂]的衰减可以达到12%,而午时,J[NO₂]的衰减不足4%;在垂直方向上,云层的存在能够减小通过云层的光化辐射通量,有效降低云下光解速率,而云滴的后向散射特性能增大云上的光解速率.臭氧能够吸收300nm左右的紫外辐射,因而臭氧柱浓度变化对J[O¹D]有显著的影响,臭氧柱浓度从200DU增加至400DU,J[O¹D]极大值下降了53.1%,J[NO₂]极大值仅降低了1.0%.同时发现,气溶胶和云相对位置的改变对光解速率的垂直分布有较大的影响,气溶胶在云上时,高层的光解速率明显增大,且气溶胶的散射性越强,光解速率的增幅越大;当吸收性气溶胶位于云上时,使得高层光化辐射通量大量衰减,此时云层对于光解速率的影响比较微弱.     

腐殖质NAFA溶液中的扑热息痛光解研究

以中压汞灯为光源模拟阳光,研究了扑热息痛（ACT）在腐殖质NAFA中的光解行为,探讨了不同浓度的腐殖质、ACT、硝酸钠、碳酸氢钠、二价铁离子和pH值对ACT光解的影响,采用GC/MS技术鉴定了ACT的光解产物,并探讨其在腐殖质体系中可能的光解途径。研究结果表明,增加水体中的腐殖质、硝酸钠、二价铁离子浓度和pH值会促进ACT的光解,而增加水体中的ACT和碳酸氢钠浓度则会抑制ACT的光解。     

多环芳烃蒽、屈在水体中的光解动力学模拟研究

研究了紫外光和太阳光下蒽、在甲醇一水溶液中的光分解反应结果表明,水中较低浓度葱、的光解表观上呈一级反应动力学规律,微观上是二级反应的加和蒽和的光解速率常数随着温度升高、光照距离减小及水中溶解氧增加而增大,但与水中急和宏的初始浓度无关黄浦江沉积物作为悬浮物加入后蒽和的光解效率下降对蒽和光解速率的比较分析表明,多环芳烃光解速率常数与受光解物质的结构特性有关     

Photolysis kinetics and influencing factors of bisphenol S in aqueous solutions

The photodegradation of bisphenol S (BPS) in aqueous solutions was studied under different conditions. Photolysis and kinetics were investigated, as were the photolysis mechanism and the influences of initial pH value, light source, and environmental substances in water. The results showed that the photolysis of BPS occurred under UV light, and the rate increased with light source intensity. The photolysis of 5.0-50.0 mg/L BPS in water followed first-order kinetics: the rate was γ= 0.0161C_BPS under a 40-W UV-lamp, and the degradation half-life was 43.1 min. Due to its absorption of light, direct photolysis of BPS was a predominant pathway for BPS but was not obviously affected by reactive oxygen species. The results confirmed that the photolysis rates of BPS in alkaline water solution were faster than those in acidic and neutral water solution because of the ionization of BPS. The photodegradation rate of BPS increased in the presence of chloride and ferric ions, while the rate was inhibited by nitrate and phosphate in aqueous solution.     

敌草快在水溶液中的光解动力学研究

常温常压条件下,用500 w高压汞灯和太阳光分别照射处理敌草快水溶液,考察光照和初始浓度对敌草快在水溶液中光降解的影响。研究表明,分别用500 w高压汞灯和太阳光照射下,敌草快的光解反应均符合一级动力学规律,降解半衰期分别为0.11 d和240.63 d;敌草快的初始浓度越大,其光解率越小,光解率与其初始浓度呈负相关。     

水中普萘洛尔的紫外光降解机制及其产物毒性

以高压汞灯为光源,研究了紫外光照条件下水中普萘洛尔(PRO)的光解行为、机制及安全性.PRO光解机制通过活性氧物种(ROS)猝灭实验来确定,光解产物安全性通过发光菌毒性实验来评价.结果表明,PRO的光解速率常数(k)随初始浓度的增加而下降,两者呈显著负相关关系(r2>0.95).随着溶液初始pH的升高,PRO的光解加快,pH 5~9的PRO溶液的k值为0.0953~0.267 min-1.ROS猝灭实验表明,PRO的紫外光解过程包括了激发三重态PRO(3PRO*)参与的直接光解,以及羟基自由基(·OH)和单线态氧(1O2)参与的自敏化光解,直接光解速率常数大于自敏化光解速率常数.采用FFA探针方法测定了不同实验条件下1O2的浓度,其总体变化规律与猝灭实验所得结论一致.发光菌毒性实验表明,PRO光解生成了比母体化合物毒性更强的中间产物.     

异丙草胺在水溶液中的光解动力学

常温条件下,用400W高压汞灯和太阳光分别照射处理异丙草胺水溶液,考察光照和初始浓度对异丙草胺在水溶液中光降解的影响研究表明,太阳光照射下,异丙草胺的光解反应符合一级动力学规律,降解速率相对很小,在石英试管中1h的光解率只有5.5%;汞灯照射条件下异丙草胺的光解过程可用双室降解模式来描述,1h时的光解率可达80.9%;异丙草胺的初始浓度越大,其光解率越小,降解产物的生成影响异丙草胺本身的光解进程.运用GC-MS技术鉴定出异丙草胺的主要光解产物有6种,光解过程中苯环保持完好,并推测了异丙草胺的光解反应机理.     

Photodegradation of α-naphthaleneacetic acid in aqueous solution

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎα ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅａｃｅｔｉｃａｃｉｄ (ＮＡＡ)ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈｒｅｇｕｌａｔｏｒｕｓｅｄｎｏｔｏｎｌｙｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｐｒｅｈａｒｖｅｓｔｄｒｏｐｏｆａｐｐｌｅｓｂｕｔａｌｓｏａｓａｆｒｕｉｔｔｈｉｎｎｉｎｇａｇｅｎｔ (Ｗｏｒｔｈｉｎｇ ,1991) .ＭｕｃｈｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋａｂｏｕｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＮＡＡｏｎｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｓ(Ｓｐｅｅｒ,1993;Ｈｉｄｅｙｏｓｈｉ,1993;Ｐｒａｓｄ ,1994 ) ,ｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈａ…     

硝酸纤维素膜光降解水中对硝基苯酚的机制

为研究硝酸纤维素膜(NCM)作为新型污染物降解材料在水处理领域的应用潜力,本文以对硝基苯酚为目标污染物,NCM为活性氧物种来源,考察了溶液p H、光照条件、水体成分等因素对光解的影响及其作用机制.结果表明,NCM光致·OH量子产率为1. 30×10~(-4),是传统光催化材料TiO_2的1. 86倍.纯水中对硝基苯酚的直接光解速率仅为9. 52×10-4min-1,而在NCM存在情况下光解速率达到0. 005 5 min-1.这种促进作用主要是由NCM表面光致·OH引起的,其中UVA对光解起重要作用.水体酸性条件有利于NCM光解对硝基苯酚,在p H=2. 0时,降解率达到90%以上,相应的光解速率为0. 016 5min-1.对硝基苯酚的光解速率随光照强度、膜面积的增大而提高.水体成分对光解影响呈显著差异,NO-3可通过光致·OH的生成促进光解;而可溶性有机质主要通过滤光作用抑制对硝基苯酚的光解.气相色谱-质谱分析中间产物主要有苯酚、对苯二酚、丙二酸和草酸等,由此给出了可能的光解途径.     

酚类污染物解离态与非解离态光解特性及其速率常数的预测

以氙灯为光源模拟太阳光,通过研究不同pH条件下3种酚类污染物直接光解的过程,探讨了酚类污染物的解离对其光解规律的影响,并建立了解离态与非解离态酚类污染物光解速率常数的计算方法及预测模式.结果表明,随着pH从4.0增加到9.0,五氯酚的光解速率常数随之从25.30×10-4min-1增加到82.90×10-4min-1,而对硝基酚的光解速率常数相应从11.90×10-4min-1降低到了3.18×10-4min-1.苯酚的光解趋势与对硝基酚相似,当pH从4.0增加到11.0时,其光解速率常数依次从32.50×10-4min-1降低至13.40×10-4min-1.3种酚类化合物的光解总速率常数与解离度之间均满足幂函数变化规律.任意解离度条件下的解离态和非解离态光解速率常数,可根据幂函数的切线方程来确定.解离对酚类物质降解规律的影响主要是通过氧负离子的形成,改变苯环以及其他取代基团的活性而造成的.该研究结果为进一步了解天然水环境中酚类污染物的环境行为提供了理论参考.