不同氯酚催化氧化降解反应动力学

通过共沉淀法制备了Fe-Cu-柱撑黏土(Fe-Cu-PILC)催化剂,并以单氯酚、二氯酚、三氯酚作为模式化合物,研究了氯酚中氯原子取代数目、取代位置对其降解动力学的影响,并探讨了氯离子的存在对反应的影响,也基于费米分布函数对其降解动力学进行非线性拟合.结果显示,这种基于费米函数的半经验模型适用于模拟氯酚氧化降解动力学反应(R20.818).氯酚降解速率如下:3-氯酚(3-CP)3,5-二氯酚(3,5-DCP)2,3-二氯酚(2,3-DCP)3,4-二氯酚(3,4-DCP)2,5-二氯酚(2,5-DCP)4-氯酚(4-CP)2-氯酚(2-CP)2,4-二氯酚(2,4-DCP)2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)2,6-二氯酚(2,6-DCP).氯酚降解过程明显受到苯环氯原子取代数目、取代位置的影响,且氯原子取代位置具有更重要的影响:氯原子取代数目相同时,间位氯越多,降解越快,邻、对位越多,降解越慢.这主要通过影响表观速率常数k和半衰期t*得以实现.3,5-DCP降解表观速率常数k高达18.17 h~(-1),半衰期为0.2 h,而2,6-DCP表观速率常数仅为0.64 h~(-1),半衰期为5.88 h.氯离子的存在对氯酚降解动力学过程产生不同程度的抑制作用,其中2,6-DCP、2,4,6-TCP的抑制作用最为明显,这主要是由于氯离子的存在延长了其半衰期(分别由5.88 h、4.29 h延长至9.00 h、5.99 h),而对3,4-DCP、3,5-DCP则几乎没有抑制作用.表明氯离子抑制邻位氯代程度高的氯酚降解而不抑制间位氯代程度高的氯酚降解.研究结果为深入揭示氯酚降解机理提供了理论基础,也为提高含酚废水降解速率提供了技术参考.     

共价三嗪有机框架材料对水中氯酚类污染物的光催化脱氯降解

利用共价三嗪有机框架材料(CTF-1)对4-氯酚(4-CP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)等4种不同氯原子取代数目的氯酚类污染物进行光催化降解研究,探讨了底物结构对氯酚脱氯降解效率的影响及机制.结果表明,氯酚脱氯降解过程明显受苯环氯原子取代数目的影响,氯原子数目越多,脱氯降解效率越高,氯原子数目与表观速率常数呈显著正相关,氯酚降解及脱氯速率均为：PCP>2,4,6-TCP>2,4-DCP>4-CP.对CTF-1光催化降解氯酚机制研究表明,活性物种在反应中不起作用,体系反应机制为针对氯酚上取代氯位点进行水解脱氯过程.本研究结果为深入揭示氯酚脱氯降解机制提供了理论依据,也为光催化技术处理卤代酚类废水提供了技术参考.     

珠江三角洲淡水养殖沉积物及鱼体中DDTs和PAHs的残留与风险分析

采用GC-ECD和GC-MS分析了珠江三角洲淡水养殖鱼塘沉积物及鱼体中DDTs、PAHs的质量分数。结果表明,珠江三角洲地区鱼塘积物中DDTs质量分数范围为2.87～8.25ng·g-1,PAHs质量分数分布在61.76～196.05ng·g-1(干物质量)之间;鳙鱼、草鱼等5种鱼肌肉样品中DDTs质量分数为5.47～125.27ng·g-(1湿质量),PAHs质量分数为30.94～410.06ng·g-1(湿质量),5个品种鱼体内DDTs质量分数均未超过国家食用卫生标准。部分鱼塘中含有o,p’-DDT和p,p'-DDT,表明近期曾受到DDT污染。生态风险分析表明,珠江三角洲部分地区DDTs污染生态风险较高。     

典型氯酚类化合物对水生生物的毒性研究进展

氯酚类化合物(CPs)是一类广泛存在于水环境中的有机污染物。这类化合物具有环境稳定性、生物累积性和生物毒性,因而其在水环境中的生态毒理效应一直是人们关注的焦点。在水体中存在最普遍的酚类化合物主要有2,4-二氯酚(2,4-DCP),2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)。本文对近几年来这3种典型氯酚类化合物的水生态毒理学研究进行了总结,主要包括它们对水生生物的急性毒性、氧化损伤、发育毒性、内分泌干扰、遗传毒性、致癌性、免疫毒性、细胞毒性以及复合毒性的效应和机制,同时对目前存在的问题和进一步的研究方向进行了讨论和展望。     

海河流域和渤海湾沉积物和水样中五氯酚的分布

建立了水和沉积物中五氯酚(PCP)的LC-ESI-MS分析方法,并调查了海河流域以及渤海湾水体和沉积物中PCP的污染状况.海河流域中水和沉积物中PCP的浓度分别为1800ng·l-1和13700ng·g-1,最高浓度发生在万年桥.渤海湾水中PCP的平均浓度为56.8ng·l-1,高于海河流域(除万年桥)PCP的浓度水平(10.0ng·l-1),但是沉积物中PCP的平均浓度为6.58ng·g-1,远低于海河流域沉积物中PCP的浓度水平(1500ng·g-1).     

上海市河流表层沉积物中的氯酚、溴酚及多环芳烃

应用气相色谱/质谱（GC/MS）分析了上海市黄浦江、苏州河及蕰藻浜表层底泥样品中19种氯酚（CPs）、2种溴酚（BPs）和美国环保局（EPA）优先控制的16种多环芳烃（PAHs）的含量.结果表明,黄浦江底泥中19种CPs的总平均浓度最高（18.3 ng.g-1干重（dw））,苏州河次之（14.8 ng.g-1dw）,蕰藻浜最低（4.44 ng.g-1dw）,而两种BPs的含量相当.4-氯酚（4-CP）和五氯酚（PCP）是占主导的污染物,表明底泥中CPs可能受人类生活生产活动的影响较大;而BPs的来源有待进一步深入的研究.CPs的毒性当量贡献值随着氯原子取代数的增加而增加.底泥中16种PAHs的总浓度范围是132—6800 ng.g-1dw（平均值为3050 ng.g-1dw）.PAHs组成特征及源解析表明,底泥中PAHs主要来自燃烧源.生态风险分析显示,上海市水体底泥中的PAHs均未超过生态风险评价中值（ERM）,表明不存在严重和频发的PAHs生态毒理风险.     

背角无齿蚌硒谷胱甘肽过氧化物酶基因的克隆及2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚和五氯苯酚对其表达的影响

硒谷胱甘肽过氧化物酶(SeGPx)是一类广泛存在于生物体内的重要抗氧化酶,SeGPx可将有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物,从而保护细胞膜结构及功能不受过氧化物干扰和损害.为了探讨2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)和五氯苯酚(PCP)对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)的胁迫效应,本研究克隆出AwSeGPx全基因序列,分析2,4-DCP、2,4,6-TCP和PCP对AwSeGPx表达的影响.AwSeGPx的cDNA序列全长870 bp,开放阅读框为585 bp,编码195个氨基酸.推导的AwSeGPx蛋白序列包括GPx家族标签序列(68LGFPCNQF75)和活性位点序列(156WNFEKF161)、一个典型终止密码子(165TGA167)编码的硒代半胱氨酸(U44)、酶催化活性相关保守氨基酸位点:谷氨酰胺(Q74)、精氨酸(R94和R151)和色氨酸(W156).在相同浓度条件下,PCP对背角无齿蚌毒性效应大于2,4-DCP和2,4,6-TCP.与对照组相比,浓度60、120、240、480和960μg·L-1的2,4-DCP处理后肝胰腺AwSeGPxmRNA水平增加了1.79倍以上(P<0.05);浓度100、200、400和800μg·L-1的2,4,6-TCP处理后AwSeGPxmRNA水平增加了1.01倍以上(P<0.05);浓度20、40、80、160和320μg·L-1 PCP处理能够显著诱导AwSeGPx的表达.以上结果表明,2,4-DCP、2,4,6-TCP和PCP处理对背角无齿蚌肝胰腺中AwSeGPx表达具有明显的诱导作用,这种诱导效应与动物提高过氧化物的还原能力和增强环境的耐受能力密切相关.     

太湖流域3种氯酚类化合物水质基准的探讨

按照美国地面水水质基准制定的程序和规范,筛选了太湖流域广泛存在的水生生物物种并收集了相应的基础毒性数据,探讨了五氯酚(PCP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)在我国太湖地区的水生态基准的定值.同时采用蒙特卡罗构建物种敏感度分布(SSD)曲线和生态毒理模型方法预测了3种氯酚类化合物对太湖水生生物的急性基准浓度(CMC)和慢性基准浓度(CCC).结果表明,基于EPA规范方法和急慢性毒性比率得到的PCP、2,4-DCP和2,4,6-TCP3种氯酚类化合物的CMC值分别为25、908和594μg·L-1,CCC值分别为12、176和162μg·L-1;基于SSD曲线得到的CMC值分别为25、818和648μg·L-1,CCC值分别为6、75和198μg·L-1;基于生态毒理模型得到的CCC值分别为4、15和67μg·L-1,显示出3种方法得到的氯酚类化合物的CMC或CCC在同一个数量级上,但在数值上由生态毒理模型得出的CCC要小于其它两种方法,并且除PCP的急慢性基准值与美国EPA推出的水生态基准值相近外,其它两种氯酚类化合物的急慢性基准值均低于美国EPA推出的急慢性基准值.研究结果希望能为我国水质基准的制定提供一些有用的线索.     

3种氯酚类化合物对河蚬的毒性和氧化应激(Toxicity and Oxidative Stress of Three Chlorophenols to Freshwater Clam Corbicula fluminea)

以河蚬(Corbicula fluminea)为试验生物,研究了2,4-DCP、2,4,6-TCP和PCP的急性毒性和21d慢性毒性,并在同一条件下测试了这3种氯酚类化合物对河蚬软体组织抗氧化系统的影响.结果显示:2,4-DCP、2,4,6-TCP和PCP对河蚬96hLC50值分别为19.25(17.58～21.20)、41.98(35.48～58.24)和0.23(0.18～0.27)mg·L-1;以致死作为观察指标,其21d无观察效应浓度(NOEC)和最低观察效应浓度(LOEC)值分别为1.00、2.00、0.06mg·L-1和2.00、4.00、0.08mg·L-1.3种氯酚类化合物对河蚬软体组织抗氧化系统几种酶的活性均表现出了不同程度的影响,其中对SOD和GSH-Px的影响最为明显.2,4,6-TCP和PCP对SOD均表现为抑制作用,对GSH-Px表现为先诱导后抑制;2,4-DCP对SOD和GSH-Px表现为明显的诱导作用;3种氯酚类化合物对CAT均表现为明显的诱导作用;对GST活性也有一定影响,但与对照组相比变化范围不大(62.95%～137.04%).3种氯酚类化合物暴露后生物体抗氧化酶有不同的响应,表明不同氯酚类化合物所导致的氧化损伤及其应激机制不同.     

生物表面活性剂胆酸钠对氯酚的增溶

胆酸钠是一种重要的生物表面活性剂,目前的研究主要集中在利胆药物研制方面,而有关其在增溶修复有机污染方面的应用研究较少.本文考察了胆酸钠(Na C)、脱氧胆酸钠(Na DC)、十二烷基硫酸钠(SDS)、曲拉通(TX-100)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的增溶作用,并探究了底物结构、温度和无机离子对Na C增溶氯酚的性能的影响.实验结果表明,当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,2,4,6-TCP和2,4-DCP的表观溶解度与表面活性剂浓度具有良好的线性关系.其中,相比于其它表面活性剂,当浓度高于0.05 mol·L-1时,Na C具有更良好的增溶性能.随苯环上氯原子个数从0增加到3,Na C的摩尔增溶比(MSR)值随氯酚疏水性(Kow)的增大而线性减小,Na C的胶束-水分配系数(Kmc)值则线性增大.在288—308 K的温度范围内,Na C增溶氯酚的性能逐渐增强.4种无机盐KCl、Na Cl、Na2SO4、Ca Cl2对Na C增溶2,4,6-TCP和2,4-DCP的影响不同.随着无机盐浓度的升高,Na C增溶2,4,6-TCP的能力先上升后下降,而增溶2,4-DCP的能力则迅速下降.