螺旋霉素在水溶液中的光降解

螺旋霉素(Spiramycin,SPI)是一种广泛存在于水体中的新兴有机污染物.在表层水体,光降解是其主要的降解方式.本实验研究了高压汞灯(250W)、氙灯(1000W)和太阳光照射下SPI在超纯水和天然湖水中的光降解过程,探讨了SPI在水溶液中的光降解动力学及环境因素对其光降解的影响.结果表明,SPI在高压汞灯照射下降解最快,其次是氙灯,太阳光照射下降解最慢,均符合准一级反应动力学.高压汞灯照射下,SPI在纯水中的光降解速率小于天然湖水中,在纯水中SPI发生了直接光降解和自敏化光降解,并以直接光降解为主.SPI的光降解速率常数(k)与其初始浓度(C0)呈负相关;随水体pH增大k增大;NO_3~-对SPI光降解具有促进作用,NO_3~-浓度升高降解速率增大;而HA、NO_2~-对其光降解具有抑制作用,HA、NO_2~-浓度升高抑制率增加.     

模拟太阳光下水中土霉素的光化学降解

本文考察了水中重要的可溶性物质对土霉素(OTC)光解效率的影响,评估了直接光解和活性氧(HO·、~1O_2、O_2·-)对土霉素光解的贡献,鉴定了OTC不同降解路径下的产物,探究了模拟太阳光照射下水中土霉素的光化学降解机理.结果表明,pH对土霉素的降解具有显著影响;不同反应条件下,土霉素的降解均符合准一级动力学;降解过程中,78%的土霉素降解与溶解氧无关,Fe~(3+)、HCO_3~-和腐殖酸的存在有利于土霉素的光降解,而NO-3则对降解无显著影响.除此之外,基于自由基捕获实验及高效液相电喷雾质谱联用仪(HPLCESI-MS)检测,推导出了土霉素7种主要光降解产物的分子结构及4条可能的降解途径.     

双氯芬酸在水环境中光降解的初步研究

考察了在模拟太阳光照射下,双氯芬酸初始浓度、pH值、光强、温度、丙酮和双氧水对双氯芬酸光解的影响,并通过淬灭实验初步探讨了双氯芬酸光解.结果表明,双氯芬酸的光降解过程符合准一级动力学方程.光解速率随着双氯芬酸初始浓度的降低、光强的增强以及温度的升高而增大.当pH值从3变化到5时,反应速率常数变大;pH值从5变到8时,反应速率常数变小,再继续增大pH值,反应速率常数增大.水环境中存在的双氧水和丙酮对双氯芬酸的光解具有促进作用.最后,通过淬灭实验表明双氯芬酸的光解过程包括直接光解以及通过活性氧物种进行的自敏化光解.     

水环境中六溴环十二烷的光降解研究

研究了模拟太阳光和500W紫外灯两种光源下,水中六溴环十二烷(HBCDs)的光降解动力学,同时还研究了紫外光下pH、腐植酸(HA)、Fe(Ⅲ)、过氧化氢(H2O2)和二氧化钛(TiO2)纳米颗粒对HBCDs降解效率的影响.研究表明,在模拟太阳光和紫外光照下,HBCDs的降解速率常数和半衰期分别是7.5×10-3h-1、...     

水体中不同形态氮对阿昔洛韦光解的影响

以350 W氙灯为太阳光模拟光源,探讨了水环境中不同形态氮(NO3-、NO_2~-和NH+4)对阿昔洛韦(ACV)光解的影响.结果表明,ACV在不同形态氮离子溶液中的光解符合一级动力学规律,NO_3~-和NO_2~-均促进ACV的光解,NH+4对ACV的光解基本无影响;在NO_3~-、NO_2~-存在下,加入异丙醇作为羟基自由基猝灭剂,显著抑制了ACV的降解,表明NO_3~-、NO_2~-在光照下产生了·OH参与ACV的氧化降解.同时模拟研究了水体处于不同p E值时,水中不同形态氮共存对ACV光解的复合影响.p E值增大,ACV的光解速率先增大后减小;当NO_2~-和NH+4共存时,对ACV的光解主要表现为NO_2~-的影响;当NO_2~-和NO_3~-共存时,两者对ACV的光解存在拮抗作用,说明其对ACV的光解不是简单的叠加.     

模拟太阳光下冰相中壬基酚的光解

本文采用模拟太阳光对比研究了HONO和H2O2体系冰相中壬基酚的降解.考察了模拟太阳光作用下冰相中壬基酚的光转化规律,讨论了壬基酚初始浓度、pH、光照时间对壬基酚去除率的影响.结果表明,初始浓度降低、光照时间延长、pH值升高,壬基酚直接光解时的去除率升高.初始浓度为0.025 mmol·L-1的壬基酚在冰相中直接光解12 h,去除率达36.7%.外加H2O2时,冰相中壬基酚光解受到一定的抑制,且H2O2剂量增加,壬基酚去除率下降.而HONO吸收UV解离出的·OH自由基,促进了冰相中壬基酚的光转化.     

氧氟沙星和诺氟沙星的水环境光化学转化:pH值及溶解性物质的影响

在模拟日光照射下,考察了氧氟沙星和诺氟沙星在纯水和天然水中的光降解行为,结果表明,氧氟沙星和诺氟沙星的光降解随p H增加(p H=4—10)先增快后减慢,两种抗生素以两性离子形态存在时光解最快.氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光降解显著慢于其在相似p H条件下(p H=8)纯水中的光降解,天然水中的溶解性物质对两种抗生素的光降解总体表现为抑制作用.以Suwannee河富里酸为例,研究了溶解性有机质(DOM)的影响机制,发现淡水中高浓度的DOM主要通过竞争光吸收抑制氧氟沙星和诺氟沙星的光解,而海水中低浓度的DOM可以通过淬灭活性物种抑制两种抗生素的光解.天然水中的金属阳离子(Ca2+和Fe3+)和NO-3分别通过配位作用和光致生成·OH影响氧氟沙星和诺氟沙星的降解.由此可见,氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光化学行为依赖于水体p H值和溶解性物质的综合影响.     

三氯生光降解动力学过程及其光降解产物生物毒性评价

光化学降解是药品及个人护理用品(PPCPs)在环境中转化归趋的重要途径之一,同时光解过程对该类化合物的生态毒性产生重要影响。本研究以抗菌药物三氯生为模型化合物,研究在紫外光照射下,三氯生初始浓度、腐殖酸含量、pH、光强对其光降解动力学的复合影响。采用发光细菌、羊角月牙藻2个不同营养级生物的毒性响应变化评价三氯生母体化合物及光降解过程中毒性变化。研究表明:三氯生光降解遵循准一级反应动力学。初始浓度为10μmol·L~(-1)、腐殖酸含量为0 mg·L~(-1),初始p H值为11、光强为0.44 m W·cm-2时,该光化学降解反应体系三氯生有最高的反应速率和降解效率。三氯生光降解过程中产生了对受试生物有较高抑制作用的中间产物,随着光降解时间的延长,光降解中间产物的毒性逐渐降低,在光降解30 min后无显著毒性。     

三唑酮在水中的光化学降解及其影响因素

以太阳光和高压汞灯为光源,研究了水溶液中三唑酮光化学降解的影响因子。结果表明:在不同光源和透光介质下,三唑酮的降解能力从大到小依次为:石英试管 高压汞灯、玻璃试管 高压汞灯、石英试管 太阳光、玻璃试管 太阳光、暗室;水溶液中三唑酮初始浓度越高,其光降解率越低,呈负相关关系;丙酮对三唑酮在水中的光解有极显著的光敏作用,光敏效率与丙酮添加量有显著相关性;三唑酮的光解实质为光氧化作用,溶解氧含量对三唑酮光解有重大影响。     

太阳光照射土壤中多环芳烃化合物(PAHs)光催化降解动力学

以多环芳烃菲(Phe)、芘(Pyr)和苯并[a]芘(BaP)为目标污染物,研究了土壤pH和腐殖酸对太阳光降解PAHs动力学的影响,以及土壤pH对纳米TiO2和半导体Fe2O3催化太阳光降解PAHs动力学的影响.结果表明,太阳光照射下酸性和碱性土壤中PAHs的降解快于中性,在pH相同的条件下,三种PAHs的降解快慢的顺序为BaP>Pyr>Phe.在PAHs污染土壤中加入腐殖酸后光降解速率加快,5mg·kg-1腐殖酸可有效地促进土壤中PAHs的降解,腐殖酸起到敏化作用.在酸性条件下纳米TiO2和半导体Fe2O3催化降解最快,在碱性和中性条件下相差不大.     

高碑店湖表层水中雌激素的分布及其光降解影响因素

雌激素等内分泌干扰物在水体中普遍存在,其在再生水中的存在以及在水体中的迁移转化会产生潜在的健康和生态风险。光降解是水体中雌激素消除的主要途径之一,水体中共存的无机离子及有机质等对雌激素的光解存在不同的影响。对高碑店湖再生水体中雌激素的污染状况进行了调查,结果显示表层水中天然雌激素雌酮(E1)和人工合成雌激素17α-乙炔基雌二醇(EE2)的浓度最高。在模拟太阳光照射条件下对E1在水溶液中的降解规律及影响因素进行了研究,发现在模拟1 SUN的光密度条件下,15 min时E1降解率可达85%(C0=5μg·L-1),而氨氮对E1的光降解存在一定的抑制作用,并且抑制作用随着氨氮的升高而变大。与纯水系统相比,高碑店湖表层水基质中E1的光降解速率较低,说明整体上氨氮、HCO-3、浊度等因素对E1光降解产生的抑制作用占主导。对雌酮及其降解产物进行了红外光谱分析,结果显示1 720 cm-1对应的C=O键特征峰在光照时间为0、10和20 min样品中的强度逐渐减弱,而2 854 cm-1和2 925 cm-1对应的脂肪碳的C-H键特征峰先增强后减弱,可能是因为E1结构中的C-C=O发生了反应生成了C=C-OH,而随着反应的继续,C=C也被进一步氧化,但降解产物的结构需要进一步研究推断。随着E1的光降解,E1水溶液的内分泌干扰活性逐渐下降,氨氮虽然对E1的光降解有一定的抑制作用,但随着降解反应的进行E1水溶液的内分泌干扰活性依然呈下降趋势。     

模拟日光照射下水环境中普萘洛尔的光化学行为

为了解普萘洛尔(PRO)在自然水体中的光化学行为及影响因素,采用350 W氙灯模拟日光(λ290 nm),研究了不同初始浓度、初始p H、无机离子、低分子量有机酸共存条件下PRO的光解过程及机制.结果表明,PRO的光解遵循准一级反应动力学,光解速率常数(k)随初始浓度的增加而升高,两者呈显著正相关关系(R20.95).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,以直接光解过程为主.随着溶液初始p H的升高,PRO的光解加快.共存无机阴、阳离子均抑制PRO的光解,抑制率随阳离子价态升高而增加.羧酸抑制PRO的光解,抑制能力与羧基、烷基和羟基数目相关.     

含盐水中苯并[a]芘在模拟太阳光下的降解

主要研究了在模拟太阳光照射下,含盐水溶液中苯并[a]芘(BaP)的光降解,讨论了氯离子浓度、pH值、苯并[a]芘浓度、腐殖酸、助溶剂、电子供体、固体颗粒物等对苯并[a]芘光降解的影响.这些影响因素从不同的路径促进或抑制苯并[a]芘的光降解,得出了光照条件下BaP可能的转化路径.同时通过进行GC-MS检测确定了苯并[a]芘光降解后有6-氯代苯并[a]芘和苯并[a]芘二酮物质生成.     

三唑酮在水中的光化学降解及其影响因素

以太阳光和高压汞灯为光源，研究了水溶液中三唑酮光化学降解的影响因子。结果表明：在不同光源和透光介质下，三唑酮的降解能力从大到小依次为：石英试管＋高压汞灯、玻璃试管＋高压汞灯、石英试管＋太阳光、玻璃试管＋太阳光、暗室；水溶液中三唑酮初始浓度越高，其光降解率越低，呈负相关关系；丙酮对三唑酮在水中的光解有极显著的光敏作用，光敏效率与丙酮添加量有显著相关性；三唑酮的光解实质为光氧化作用，溶解氧含量对三唑酮光解有重大影响。     

水溶液中活性成分对壬基酚聚氧乙烯醚光降解的影响

采用长波紫外灯(UV365)和模拟日光灯研究光化学活性成分对水溶液中壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)光降解效率的影响,并讨论了光降解导致NPEOs成分分布的变化.研究表明,在UV365辐射下,亚硝酸根,Fe(Ⅲ),H2O2和腐殖酸(HA)等的存在对NPEOs96h的降解效率有较明显的促进作用;在模拟日光下,Mn(Ⅱ),Fe(Ⅲ),H2O2等对NPEOs的光降解也有一定的促进,而此条件下HA的存在则表现为对光降解的抑制作用.此外,还考察了NPEOs在不同比例的Fe(Ⅲ)-HA和Fe(Ⅲ)-H2O2复合体系中的光降解效率.除了导致光降解效率的提高外,活性成分的存在也会导致降解后NPEOs成分分布的变化.以在UV365辐射下为例,H2O2(1000 μmol·l-1)或Fe(Ⅲ)(10和100 μmol·l-1)的加入使反应后短链NPEOs所占比例从初始的22.52%明显提高至29.75%,29.89%和51.89%.这种成分分布的变化可能是由于长链NPEOs在降解过程中发生EO链衰减,从而使短链NPEOs成为其降解中间产物;或是由于长链NPEOs比其短链同系物具有更高的敏化降解速率所导致的.     

冰相中双氧水体系罗丹明B的光解机理

研究了模拟太阳光作用下冰相中双氧水体系罗丹明B(RhB)光转化规律,考察了光照时间、温度、RhB初始浓度、pH值和双氧水剂量对RhB光解的影响.对照冰相与水相中RhB在双氧水体系中的光解效果,发现冰相中RhB的去除率远远低于水相,说明冰相中晶格的笼子效应限制了RhB与H2O2之间的反应.同时,研究了外加3种无机阴离子(还原性Cl-、氧化性SO42-和S2O82-)对冰相中RhB降解的影响,结果表明,3种离子都能促进冰相中双氧水体系RhB的光解,其中S2O82-能显著提高RhB的去除率.S2O82-和Cl-加入剂量越高,RhB去除率越高,而SO42-加入剂量增加会阻碍RhB的光解.依据研究结果,推测了冰相中RhB在双氧水体系中的光解历程与机理,为深入了解冰相中污染物自由基降解规律提供依据.     

1-丁酰基苯酚在液相中的光化学降解

以太阳光和紫外光为光源 ,对 1 丁酰基苯酚的两个异构体在液相中的光化学行为进行研究 .结果表明 :紫外光下 ,p ( 1 丁酰基 )苯酚、o ( 1 丁酰基 )苯酚在各种介质中的光解速率遵循一级动力学方程 ,p ( 1 丁酰基 )苯酚在各种溶剂中光解迅速 ,o ( 1 丁酰基 )苯酚在丙酮中的光解速率远大于其在甲醇、正己烷中的光解速率 .在不同pH缓冲溶液中进行紫外光照 2h ,p ( 1 丁酰基 )苯酚在pH =7的缓冲溶液中光解最快 ,o ( 1 丁酰基 )苯酚紫外光照 1 6 5h ,在pH =9的缓冲溶液中光解最快 .水中溶解物对p ( 1 丁酰基 )苯酚和o ( 1 丁酰基 )苯酚的光解均有一定的抑制作用 .太阳光下 ,p ( 1 丁酰基 )苯酚在甲醇、正己烷中能稳定存在 ,光照 40h浓度无变化 .在丙酮中光降解显著 ,1 2 9 4mg·l- 1 p ( 1 丁酰基 )苯酚的丙酮溶液光照 40h ,光解率为 46 2 % ;o ( 1 丁酰基 )苯酚的甲醇、正己烷溶液在太阳光下分别有轻微光解 ,而在丙酮中光解显著 ,1 38 8mg·l- 1 o ( 1 丁酰基 )苯酚的丙酮溶液光照 40h,光解率为 95 1 % .     

颗粒物上十溴联苯醚的光降解反应

多溴联苯醚(PBDEs)是一类全球性的有机污染物,由于其持久性、毒性和潜在的生物累积性而备受关注.商业上主要使用的是十溴联苯醚(BDE-209),但是环境中检测出大量的较低溴代联苯醚,有可能来源于环境中BDE-209的光化学降解.研究在自行设计的光降解反应装置中,以太阳光和紫外灯(主波长为365 nm)为光源,对负载在硅胶和氧化铝上的BDE-209进行照射实验.光照6 h后发现,负载在硅胶上的BDE-209(0.2 mg·g-1)在太阳光照射下,半衰期为35 min,而在紫外灯下仅为10 min;在紫外灯照射下负载在硅胶和氧化铝上的BDE-209(0.4 mg·g-1)的半衰期为18 min.在不同光源或颗粒物中,BDE-209都发生了脱溴反应,生成较低溴代产物.暗反应表明,负载在硅胶和氧化铝上的BDE-209都没有发生光降解.这些结果表明,吸附在颗粒物气溶胶上BDE-209的光降解反应,可能是环境中BDE-209的一个重要归趋,同时,其产物可能是环境中低溴代联苯醚的一个重要来源.     

水体中不同形态氮对兽药磺胺二甲基嘧啶溶液光降解的影响

研究了兽药磺胺二甲基嘧啶在水相中的光降解行为以及在氙灯光照条件下,水体中不同浓度水平NO-3、NO-2和NH+4等形态的无机氮对磺胺二甲嘧啶光解的影响,模拟研究了由于水体p E值发生变化导致无机氮形态发生转化过程中所引起的磺胺二甲嘧啶光解速率的变化.结果表明,硝酸根对磺胺二甲嘧啶光降解起促进作用,亚硝酸根起抑制作用,铵根几乎没有影响.当环境p E值逐渐增加时,无机氮的形态经历了由NH+4到NO-2,再到NO-3的变化,相应地,磺胺二甲嘧啶的光降解速率常数先减小后增大.NH+4和NO-2共存或者NO-3和NO-2共存都会在磺胺二甲嘧啶光降解反应中产生一定的拮抗作用.     

新农药联苯肼酯的光化学降解

以紫外灯和氙灯为光源对联苯肼酯的光化学降解进行研究,利用高效液相色谱-二极管阵列检测法(HPLC-DAD)进行定性和定量分析,利用气质联用技术GC-MS)对联苯肼酯光降解产物进行初步推断.实验结果表明,在紫外灯光照下联苯肼酯在正己烷、乙腈、丙酮、水中的半衰期分别为3.60—7.67 min、3.64—10.30 min、16.31—26.45 min、23.02 min;在氙灯照射下联苯肼酯在正己烷、乙腈、丙酮、水中的半衰期分别为0.36—0.53 h、0.91—1.30 h、1.50—2.53 h、5.02 h.在两种光源照射下联苯肼酯在所有溶液中的光降解反应均符合一级反应动力学规律,光解速率为:正己烷乙腈丙酮水,联苯肼酯的光降解反应初步推断为氧化、水解反应.影响其降解速率的主要因素是光源、溶剂的种类以及溶液的初始浓度.