溶液酸度对四环素类物质光降解和光催化降解速率的影响

比较了四环素(TC)、土霉素(OTC)和金霉素(CTC)这3种四环素类物质在不同pH条件下的光降解和光催化降解速率.结果表明,在紫外光(UV)作用下3种四环素类物质的降解速率由高到低依次为OTC、CTC和TC,而在UV-TiO2光催化体系下,pH值为3.0～7.0时3者的降解速率无明显差异;碱性条件有利于TC、OTC和CTC的光降解和光催化降解,且降解过程中有NH;生成.     

农药阿维菌素在水中的光解动态及机理

为了科学评价农药阿维菌素的环境安全性,采用室内模拟方法研究了其在水环境中的光解动态,考察了波长、光强和添加物质等对阿维菌素光降解的影响,进而利用LC/MS鉴定了其主要降解产物,并对降解机理进行了初步探讨.结果表明:紫外灯辐射波长对阿维菌素的光解速率影响较大,波长越短,越有利于阿维菌素的光降解;模拟太阳光强度越大,阿维菌素的光解速率越快;1%H_2O_2、0.1%TiO_2和10%丙酮作为添加物质都能加快阿维菌素的光解进程;通过分析阿维菌素光解产物的TIC图和质谱图,可能主要有两种代谢产物,分析了其降解途径及机理.     

有机磷农药敏化作用的初步研究

本文研究了有机磷农药甲基1605和毒死蜱对~1O_2探针性物质二乙基二硫酸(DES)、萜品烯(α-terp)及ROO和RO探针性物质2.6-二叔醒基-4-甲基苯酚(BHT)和1,2,3,4-四氢萘(tetra)光降解的敏化作用.结果表明基态氧直接参与了DES和α-terp的光解;在甲基1605的作用下,1/K_(exptl)与[α-terp]的关系表明,α-terp的降解不为~1O_2历程;同时BHT和tetra的敏化降解说明ROO的量子产率为~1O_2量子产率的5倍;对氯氰菊酯的光敏降解产物的检测表明,在甲基1605存在下,产物仍然以~3O_2氧化产物为主.     

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。     

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.     

光降解酮洛芬的动力学及影响因素

本文主要研究在模拟太阳光照射下酮洛芬的光降解.研究结果表明,酮洛芬的光解结果符合准一级动力学.由于酮洛芬在光解过程中有较高的量子产率及摩尔吸光系数,因此在光降解酮洛芬的过程中直接光解占主导地位.同时,猝灭实验表明,在酮洛芬的光解过程中·OH的贡献率仅为13.2%.此外,研究了模拟太阳光照射下水环境中一些环境因子如铁离子(Ⅲ)、氯离子和腐殖酸(HA)对酮洛芬光解的影响,实验结果证明,随着酮洛芬溶液中共存的Fe3+和HA浓度的增加,酮洛芬的降解受到抑制.而共存的Cl-在低浓度时促进酮洛芬的降解,当浓度不断增加时,促进酮洛芬降解的作用减弱.     

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。     

非离子表面活性剂溶液中2,4,4'-三溴联苯醚的光降解特性及机理

本研究将2,4,4'-三溴联苯醚(BDE-28)溶解于500 mg·L~(-1)的非离子型表明活性剂曲拉通X-100(TX-100)中,探讨了TX-100中的BDE-28在不同的光源、底物浓度、p H、柠檬酸浓度等条件下的光降解,用HPLC测定其浓度并利用GC-MS测定其产物.研究结果表明,不同的光源对BDE-28的光降解有较大影响,在紫外光下降解最快,在可见光下降解较慢;在高p H和低p H条件下,BDE-28均易发生光降解,中性条件下BDE-28的光降解相对较慢;柠檬酸对BDE-28光降解几乎没有影响;通过对其降解产物分析发现BDE-28的光降解主要是脱溴还原反应,并且脱溴反应主要发生在邻位上,邻位上的溴原子比对位上的溴原子更容易脱去.     

Mn~(2+)协同Fe~(3+)-EDTA在中性pH条件下催化类Fenton降解水中卡马西平

研究了Mn~(2+)协同Fe~(3+)-EDTA络合体催化类Fenton反应,在中性p H条件下对水中新兴污染物卡马西平的降解情况.考察了Mn~(2+)∶Fe~(3+)、EDTA∶Fe~(3+)和H_2O_2∶Fe~(3+)的物质的量比率、Fe~(3+)浓度和初始p H等关键因素对卡马西平降解效果的影响.结果表明,共存Mn~(2+)能够显著增强Fe~(3+)-EDTA络合体催化类Fenton反应体系的氧化能力.在0.1 mmol·L~(-1)Fe~(3+)、EDTA∶Fe~(3+)为2∶1、Mn~(2+)∶Fe~(3+)为1∶1、H_2O_2∶Fe~(3+)为150∶1和p H 7.0的条件下,经过20 min反应时间,卡马西平的降解率能够达到100%,表观降解速率常数达到0.6374 min~(-1).其增效机理是通过Mn~(2+)-EDTA与H_2O_2反应促进O_2~(·-)的产生,进而加速还原Fe~(3+)-EDTA至Fe~(2+)-EDTA,间接提高HO~·的产生速率.研究结果能够为水中卡马西平的有效去除提供参考.     

水中速灭威农药非生物降解的研究

本文报导了从水解、光解角度对水中速灭威进行非生物降解的初步研究。用气相色谱技术测定了不同浓度氢氧化钠溶液,不同pH,不同温度和不同水质等环境因素下速灭威的降解速率和半衰期。结果表明,它在碱性介质中极易水解;在pH<6的弱酸牲溶液中趋向稳定;水解速度随温度升高而加快,反应温度系数为2—3;速灭威在海水中的降解速度比淡水缓慢,在表面水中的光解速率与溶液的pH及溶剂种类有关。试验观察到紫外光引起速灭威紫外吸收光谱的明显变化,鉴定了降解的主要产物是间甲酚,从而证实降解引起氨基甲酸酯酯键断裂。此外,薄层分离了四种微量的未能鉴定的降解产物,酶抑制实验表明这些未知物均能抑制胆碱酯酶。通过红外光谱初步探讨了其中一种光解产物的结构。     

UV/H_2O_2技术对上海青草沙水源水砂滤后溴酸根和三卤甲烷的生成控制

针对含溴离子(Br-)的上海某水厂滤后水的高级氧化处理,考察了紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)技术对UV254和总有机碳(TOC)的削减效率、控制消毒副产物溴酸根(Br O-3)和三卤甲烷(THMs)的生成情况,同时研究了水中溴离子(Br-)浓度的改变对UV/H_2O_2处理效果的影响.结果表明,UV/H_2O_2处理工艺不产生Br O-3;500 m J·cm-2的UV剂量和5 mg·L-1H_2O_2投加量下,出水UV254和TOC分别降低了35%和21%;后续氯消毒过程中的THMs生成势随H_2O_2投加量的增加显著降低,500 m J·cm-2的UV剂量下,H_2O_2投加量为5 mg·L-1和10 mg·L-1时,THMs生成势的削减率分别为49.4%和79.9%;水中Br-浓度的改变不影响UV/H_2O_2工艺的运行效果;相比UV,UV/H_2O_2还可使9种农药的降解率提高50%—85%.因此,UV/H_2O_2在含Br-水源水深度处理方面有着较好的应用前景.     

模拟日光照射下三种抗生素的光降解行为

选取四环素、土霉素、红霉素等3种国内普遍使用的抗生素,研究其在模拟日光(1.7 kW氙灯,300 nm≤λ≤400 nm)下的降解动力学行为.结果表明,3种抗生素在模拟日光下均能发生光降解,3 h的降解率分别达到66.87%、90.55%和92.80%.降解过程均符合准一级反应动力学方程,速率常数(k)分别为:0.0064、0.0138 min-1和0.0155 min-1;半衰期(t1/2)分别为:108.30、50.23、44.72 min.采用LC-MS分析推断3种抗生素主要降解产物,探讨了它们可能的光解途径.     

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。     

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 % .     

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.     

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.     

pH对不同来源溶解性有机质光致生成活性物种量子产率的影响

溶解性有机质(DOM)普遍存在于地表水中,DOM吸收太阳光可生成多种光致活性物种(RPS),如激发三线态DOM(~3DOM*)、单线态氧(~1O_2)和羟基自由基(·OH)等.这些RPS对污染物的降解具有重要作用.天然水p H改变可导致DOM的粒径、官能团和分子量等变化,但p H对DOM生成RPS的影响少有研究.本文在模拟日光条件下,采用分子探针的方法测定了提取的黄海海水DOM(L-DOM)和两种购于国际腐殖酸协会的DOM(NAFA和SRHA)在p H值为4.0、7.0和9.0条件下生成~3DOM~*,~1O_2和·OH的量子产率.结果表明,3种DOM均可光致生成RPS,L-DOM生成RPS的量子产率远高于SRHA和NAFA.p H对不同来源DOM生成RPS的量子产率的影响不同,其中对L-DOM的影响最为显著.本研究有助于揭示水中有机污染物的光化学转化动力学.     

雌二醇在铁(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光降解

以125W高压汞灯为光源,研究了水中雌二醇(E2)在铁(Ⅲ)-草酸盐体系中的光降解;考查了初始pH值、铁(Ⅲ)/草酸盐配比、E2初始浓度对E2光降解的影响.结果表明,铁(Ⅲ)/草酸盐体系能引发E2光降解.在pH=3·50,Fe(Ⅲ)/草酸盐配比为10·0/120·0μmol·l-1时,2mg·l-1E2光照160min可降解48·0%.在pH3·0—6·0范围内,pH值为3·0—4·0时E2降解率较高;在2·0—10·0mg·l-1范围内,光降解效率随水溶液中E2初始浓度的增加而降低.     

无机离子对左旋葡聚糖光降解的影响

左旋葡聚糖(LG)被广泛作为生物质燃烧的示踪剂.然而,近年来研究表明左旋葡聚糖在大气中不稳定而会发生光降解.此外,对于大气中含量较高的SO₄^2-、NO₃-、NO₂-无机离子对LG光解的影响罕有报到.为此,本文模拟了液相中SO₄^2-、NO₃-、NO₂-对LG光氧化行为的影响.结果表明,Na2SO₄、NaNO₃、NaNO₂条件下LG光解速率常数分别为0.208、0.182、0.165 min^-1,均低于对照组(0.266 min-1),这表明无机离子的存在会减缓LG光降解速率.此外,这3种无机离子对LG光解产物中的低分子脂肪酸分布,甲酸/乙酸(C1/C2)比率均有重要的影响.其中,SO₄^2-存在下产物中戊二酸较多、NO₃-存在下产物中甲酸较多、NO₂-存在下产物中乙酸较多;NO₂-存在下产物中的C1/C2比率小于1与一般二次源中的C1/C2比率不一致,这表明由单一反应引起的C1/C2并不总是大于1.这些结果对于我们深刻理解大气液相中的有机物转化具有重要的参考价值.