摩尔体积预测有机物水的溶解度和辛醇/水分配系数

本文回归分析了20种317个固液化合物的摩尔体积和溶解度以及辛醇/水分配系数的相关性,结果表明:溶解度及辛醇/水分配系数和摩尔体积呈良好的线性相关,讨论了回归系数,并用摩尔体积估算了一些有机物的溶解度和辛醇/水分配系数,并和其它估算方法进行了比较。     

通用似化学法在水环境参数计算中的应用

通用似化学(Universal Quasi-Chemical)法是计算水环境参数的一个新方法。本文使用该方法计算了23种有机化合物的活度系数。然后使用这些活度系数估算了某些有机物的辛醇/水分配系数、水溶度和亨利定律常数。对于这些有机物,必须获得在计算中所用的结构参数。最后利用这些系数和常数来估算有机污染物的生物降解速度常数、生物吸收常数和沉积物/水分配系数。结果表明,计算的辛醇/水分配系数的平均相对误差(计算值和实测值的对数值之差除以实测值的对数值)为0.11。     

疏水性有机物和有机酸碱溶解度的估算

本文从理论上建立了疏水性有机物和任意pH条件下有机酸碱溶解度的估算方法,并估算了不同类型有机物的溶解度,和实测值比较,结构和辛醇相近的有机物吻合较好;结构不同,则有一定的偏差,这是由于假设有机物在辛醇中的活度系物等于1所致。经校正后得到了较好的结果。     

分子连接性指数对部分有机污染物溶解度及疏水参数的预测

以化学键为基础定义了键连接性指数和分子键连接性指数，分子键连接性指数与卤代烷、环烷烃、烷基苯和含氧原子醇、酮、醚及卤代苯等有机污染物的溶解度和辛醇／水分配系数都具有良好的线性关系，使用该模型对化合物的溶解度及疏水参数的估算结果接近实验值，能很好地反映有机化合物的结构特性，可应用于不饱和碳氢体系和各类杂原子体系，且具有良好的预测能力。     

酚类物质臭氧氧化降解的定量构效关系

测定了23种酚的臭氧氧化速率,分别采用遗传算法(GA)结合偏最小二乘法(PLS)、遗传算法结合人工神经网络(ANN)建立了酚类物质臭氧氧化速率的定量构效关系(QSAR)模型.研究表明,臭氧氧化酚的速率可用伪一级反应速率模型描述,苯环上取代基得失电子的能力对酚的氧化速率影响较大.基于GA-PLS算法建立的QSAR模型为lgk=3.439-0.206lg P(辛醇-水分配系数对数值)+0.122×p Ka(解离常数)+0.3464χpc(四阶路径/簇分子连接性指数)-0.0236q C-(碳原子所带最大负电荷).基于GA-ANN算法建立的QSAR模型含有参数lg P、4χpc、p Ka和α(平均分子极化率).留一法交叉验证结果表明,基于GA-ANN算法建立的模型比基于GA-PLS算法建立的模型具有更好的稳健性.QSAR研究表明,酚的臭氧氧化速率与电子云分布以及苯环上取代基的性质密切相关,另外,水的溶剂化作用对酚的氧化速率也有显著影响.     

应用Abraham方程研究有机污染物对七种水生生物的毒性

通过研究141种对7种水生生物(发光菌、江水细菌、绿藻、大型溞、鲤鱼、黑头呆鱼,古比鱼)的毒性,建立了非极性麻醉型和极性麻醉型有机物的毒性与辛醇/水分配系数的对数lg Kow的相关性,并对该相关性进行了理论解释.同时,建立了Abraham参数与7种水生生物毒性的预测模型,根据Abraham参数和预测模型的系数,对有机污染物与生物毒性作用机理进行了理论分析.在此基础上,对Abraham毒性模型回归系数进行主成分分析,发现有机污染物对7种水生生物的毒性机理具有一定种间相似性和种间差异性,通过有机污染物对7种水生生物种间相关性研究发现,近缘物种种间具有良好的相关性,说明这些物种具有较相似的毒性作用机理,而非近缘物种种间相关性较差,说明这些物种种间毒性机理存在一定差异.     

二级出水中溶解性有机物的分级表征特性

以城市污水厂二级出水为研究对象,利用大孔吸附树脂将污水中溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)分离成疏水酸性、中性、碱性物质和亲水性物质等4个组分,同时分析了各组分的有机物特性.结果表明,二级出水溶解性有机物中疏水酸性物质是二级出水溶解性有机物的主要组成部分.4种组分中均含有腐殖质类物质,疏水酸性物质(Hydrophobic acids,HOA)和疏水中性物质(Hydrophobic neutrals,HON)中腐殖酸类峰的荧光强度较大,亲水性物质(Hydrophilic fraction,HI)中的蛋白峰荧光强度较大.腐殖质类物质分子量分布较为单一,主要分布在0.9 k Da左右,而疏水性组分蛋白类物质分子量分布较为广泛,在200 k Da左右及小于9 k Da时均有一定分布,亲水性组分蛋白类物质主要由分子量小于9 k Da的物质组成.X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析结果表明,HOA、HON中含有较多的芳香族化合物,而疏水碱性物质(Hydrophobic bases,HOB)、HI中则含有较多的羰基和羧基类官能团.     

四溴双酚A的水溶性与辛醇/水分配系数及其影响因素初探

用摇瓶法研究了pH值和金属离子对四溴双酚A(TBBPA)表观溶解度(SW*)的影响,并以摇瓶法考察了TBBPA在辛醇/水体系的分配行为,以及pH、pH与腐殖酸复合作用对分配行为的影响.结果表明,TBBPA表观溶解度受pH控制,在酸性条件下(pH<6.0)TBBPA水溶解度为0.15 mg·1-1,随着pH值增加,TBBPA逐渐解离,表观溶解度变大,pH在6.5-7.5范围内其Sw*-pH曲线呈指数增长趋势,pH7.5左右SW-pH曲线发生突变,pH 8.5后增长趋势平缓,pH 9.1时表观溶解度为26.5 mg·1-1.金属离子在pH值介于6.5-7.5之间会增大TBBPA的表观溶解度,pH 8.0后增溶作用减小.TBBPA的辛醇/水分配系数(1gKOW)为5.20,随pH值增大,TBBPA倾向于进入水相,pH值介于7.0-8.0时表观辛醇/水分配系数(lgDOW)随pH值增大以近线性趋势减小,且由此求得TBBPA的pKa1=7.2;腐殖酸能增大TBBPA的亲水性,且这种影响跟pH值和腐殖酸浓度有关,低浓度腐殖酸对TBBPA亲水性影响不大,随着腐殖酸浓度增大,TBBPA的亲水性显著增大了,但这种由腐殖酸浓度引起的TBBPA亲水性差异随pH值增大而缩小.     

焦化废水中溶解性有机物组分的特征分析

焦化废水是典型的具有复杂有机质的工业废水,其复杂的有机构成制约了水处理的水质达标,且可能对排入水体构成危害.为了探明其溶解性有机物的组成,采用XAD-8大孔树脂将焦化废水中的溶解性有机物分为亲水性组分(HIS)、疏水酸性组分(HOA)、疏水碱性组分(HOB)和疏水中性组分(HON),分析了各组分的溶解性有机物(DOC)、紫外-可见光谱、色度,并采用GC/MS对各组分中有机物进行定性分析.结果表明,焦化废水中的有机物主要为HIS和HOA组分,其DOC含量分别占总DOC的44.3%和32.4%;焦化废水在200—250 nm和300—400 nm范围内有特征吸收峰,且吸收光强度顺序为HIS>HOA>HON>HOB;焦化废水的色度主要由HOA和HON构成,其在525 nm和436 nm处的吸光度分别占焦化废水吸光度的42.9%(HON)、42.1%(HON)和21.4%(HOA)、15.8%(HOA);焦化废水中亲水性物质主要是苯胺、苯酚、喹啉、异喹啉,疏水酸性物质中主要是各种甲基取代的酚类物质,疏水碱性物质主要是各种胺类和含氮杂环化合物,疏水中性物质主要是吲哚及其衍生物.     

有机污染物土壤吸附预测模型及其影响因素

以701种有机化合物的土壤吸附系数作为数据集,选取594种有机化合物作为训练集,剩余107种作为测试集.根据训练集化合物建立土壤吸附系数Koc与辛醇/水分配系数Kow的线性和非线性模型,应用平均残差(AE),平均绝对残差(AAE)和均方根误差(RMSE)来检验模型的预测能力,模型具有良好的预测能力.同时,比较不同类型的化合物的实测值与预测值,发现部分同系物的预测值与实测值存在系统的偏差,这些偏差主要是由吸附机理,溶解度,水解作用,挥发作用,实验误差等原因造成,这些因素均会对土壤吸附系数的预测产生影响.