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.     

精噁唑禾草灵水解的影响因素及降解途径研究

研究了精噁唑禾草灵(FE)在不同乙腈体积分数的缓冲液中,不同温度和pH值条件下的水解动力学.结果表明,FE在不同条件下的水解均符合一级动力学.随着乙腈体积分数降低和温度升高,FE水解速率加快;FE在pH = 6.0时水解速率最小,pH值增大或减小,水解速率均变大.建立了温度和pH值与速率常数的回归方程式,该方程能够用于预测FE在缓冲溶液中的水解半减期.气相色谱-质谱分析表明,在pH值为3～7的条件下,FE发生了唑基-氧-苯基醚键的断裂,生成了2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯和6-氯苯并唑酮.     

均相Co/PMS系统降解吡虫啉的影响因素及降解途径研究

过渡态Co^2+-催化分解KHSO₅(Co/PMS)系统是一种新型的高级氧化技术,其反应体系可以产生强氧化性的硫酸自由基(SO^·-₄).以杀虫剂吡虫啉为目标污染物,重点研究了溶液中PMS浓度、Co^2+-浓度和无机阴离子(H₂PO^-₄、HCO^-₃、NO^-₃和Cl^-)对Co/PMS系统降解吡虫啉的影响.结果表明,吡虫啉的降解遵循准一级动力学,其降解速率与氧化剂PMS浓度和催化剂Co^2+-的浓度呈正相关.吡虫啉的降解速率随着PMS和Co^2+-浓度的增加而增大,但是当PMS与吡虫啉的摩尔比大于20时,增加PMS的浓度对吡虫啉的降解速率反而有一定程度的抑制.H₂PO^-₄能促进Co/PMS系统对虫啉的降解;低浓度的HCO^-₃促进吡虫啉的降解,高浓度则为抑制作用;Cl^-抑制吡虫啉的降解,而NO^-₃则对整个降解过程影响不明显.研究中采用GC/MS分析吡虫啉降解的中间产物,得到了6-氯烟酸和6-氯烟酰胺2种主要的中间产物,并由此推测其可能的降解途径.     

丁烯氟虫腈光降解反应过程及机理

考察了乙腈/水混合溶液中丁烯氟虫腈的光解速率及水体中主要溶解性物质对其光解的影响,通过产物鉴定及模拟计算判定了丁烯氟虫腈光降解反应机理.结果表明,模拟日光下丁烯氟虫腈快速发生光降解,纯水中反应半衰期为17.34 min.腐殖酸通过竞争光吸收来抑制丁烯氟虫腈的光解,NO3-和Cl-对其光解无影响.丁烯氟虫腈光解反应位点位为亚砜基团上的硫原子,主要产物为脱硫化物(MW 442.0),砜化物(MW 506.0)及2种硫化物(MW 473.9和405.8).键级和键长分析也证实丁烯氟虫腈硫原子连接的化学键不稳定,易发生断裂重排反应,生成上述转化产物.     

精□唑禾草灵和1-氨基-2,4-二溴蒽醌光致毒性演变过程与机理

研究了除草剂精□唑禾草灵和染料中间体1-氨基-2,4-二溴蒽醌对大型□(Daphnia magna)的光致急性毒性作用机制. 精□唑禾草灵(EC₅₀ 95%置信区间为4.62～6.63 mg/L)光解生成光稳定性以及急性毒性更大的产物□唑酚(EC₅₀ 95%置信区间为1.49～1.64 mg/L),推测精□唑禾草灵通过光修饰作用机制对大型□发挥光致毒性作用. 1-氨基-2,4-二溴蒽醌通过光化学转化生成二聚体,光修饰作用降低了其母体化合物的光致毒性. 在1-氨基-2,4-二溴蒽醌和模拟日光单独存在的条件下,大型□体内的活性氧物种(ROS)没有明显变化;在1-氨基-2,4-二溴蒽醌和模拟日光共同存在的条件下,生物体内的ROS呈先增加后降低的趋势. 另外,添加抗氧化剂可以减弱1-氨基-2,4-二溴蒽醌对大型□的光致毒性. 结果表明,光敏化作用是1-氨基-2,4-二溴蒽醌对大型□产生光致毒性的主要作用机制. 含时-密度泛函理论(TD-DFT)的计算结果表明,1-氨基-2,4-二溴蒽醌在水溶液中能够通过能量传递和电子转移2种方式发生光敏化反应.      

受体模型应用于典型持久性有毒物质的来源解析研究进展

阐述了常用的受体模型化学质量平衡模型(CMB),正定矩阵因子分解模型(PMF)、因子分析/多元线型回归(FA/MLR)、绝对因子得分/多元线性回归(AFS/MLR)、非负约束的因子分析模型(FA-NNC)和同位素来源解析技术(CSRA)的方法和原理,总结了受体模型应用于三种典型持久性有毒物质(PTS)PAHs,PCDD/Fs和PCBs的来源解析研究进展,并对PTS类污染物来源解析的发展趋势和我国源解析研究亟待解决的问题进行展望.     

沉积物中有机质及金属水合氧化物对γ-666、p,p′-DDT缺氧生物降解性影响

通过逐级去除辽河流域沉积物中有机质,水合铁、铝、锰氧化物,考察了沉积物中有机质和金属水合氧化物对)γ-666、p,p＇-DDT的缺氧生物降解的影响.结果表明,γ-666、p,p＇-DDT的缺氧生物降解均符合准一级动力学方程.在无外加碳源的原沉积物中准一级动力学常数分别为0.020d～、0.009 d^-.外加碳源后,γ-666、p,p＇-DDT在原沉积物中的准一级动力学常数分别为0.071d^-、0.054 d^-;在去除有机质的沉积物中为0.047d、0.037 d^-;在同时去除有机质和金属水合氧化物的沉积物中为0.067d^-、0.059 d^-.表明沉积物中的有机质促进了γ-666、p,p'-DDT的缺氧生物降解性.而金属水合氧化物对γ-666、p,p'-DDT的生物降解性有一定抑制.     

外源化合物在鱼体内生物半减期的QSAR模型

生物半减期(t1/2)是评价外源化合物在鱼体内蓄积效应的重要参数。实验测定t_(1/2)的速度慢、成本高,难以满足化学品生态风险评价的需求,需要发展替代实验的模型预测方法。本研究搜集了653种化合物t1/2实测值,采用多元线性回归(MLR)和支持向量机(SVM) 2种方法,建立了鱼体logt1/2的定量构效关系(QSAR)预测模型。MLR模型的校正决定系数(R(adj)~2)为0.751,均方根误差(RMSE_(train))为0.587,去一法交叉验证系数(Q_(LOO)~2)为0.735,外部验证系数(Q_(ext)~2)为0.682,这表明模型具有较好的拟合度、稳健性和预测能力。SVM模型具有更好的拟合和预测能力(R_(adj)~2=0.839,RMSE_(train)=0.457,Q_(ext)~2=0.708)。采用Williams法对模型的应用域进行表征。所建模型可用于预测多环芳烃、多氯联苯、多溴联苯醚、有机磷农药、药物等典型化合物,以及其他烷烃、环烷烃、烯烃、醇、醚、酸、酯、酮、含卤素化合物、芳香族化合物、含硫、氮、磷化合物的在鱼体内的logt1/2值。     

四溴双酚A在近岸海水中的光降解动力学研究

四溴双酚A(TBBPA)是水环境中被经常检出的一种新型污染物,因其具有潜在的生态与健康风险而备受关注.本研究考察了模拟日光照射下,TBBPA在纯水、淡水和海水中的光降解行为.结果表明,TBBPA在海水中的光降解慢于其在纯水和淡水中的光降解,海水中溶解性物质对TBBPA的光降解总体表现为抑制作用.选用提取自黄海水中的溶解性有机质(H-DOM)和Suwannee河天然有机质(SRNOM),研究了DOM对TBBPA光降解的影响,发现DOM主要通过竞争光吸收抑制TBBPA的光降解,但H-DOM的抑制作用弱于SRNOM.还考察了Cl~-和Br~-对TBBPA光降解的影响,发现Cl~-通过淬灭单线态氧和激发三线态TBBPA而抑制TBBPA的光降解;Cl~-的离子强度效应及Br~-对TBBPA的光降解没有显著影响.基于测定的数据,预测了TBBPA在黄河三角洲区域的淡水、河口水和海水中的光降解速率常数.结果表明,TBBPA在表层海水中的光降解速率最慢,但当水深超过0.05 m时,其在海水中的光降解速率会超过在淡水和河口水中的光降解速率.本研究对评价TBBPA在近岸海水中的归趋具有重要意义.     

防腐剂布罗波尔及其转化产物对发光菌的毒性

基于发光细菌发光性能的测试,研究了化妆品广谱防腐剂布罗波尔(BNP)及其转化产物2-溴-2-硝基乙醇(BNE)、溴硝基甲烷(BNM)、甲醛(FA)、2-溴乙醇(BE)等的毒性,基于化合物理化性质分析,研究了BNP 及其转化产物活性方式差异,并采用毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)、混合毒性指数法(MTI)及相似性参数法(λ)对其联合毒性进行了评估.结果表明,BNP 及其转化产物对发光菌的毒性作用表现为低剂量刺激和高浓度抑制,毒性强弱顺序为BNM (EC50=3.01mg/L)>BNE (EC50=4.21mg/L)>BNP (EC50=19.19mg/L)>FA (EC50=51.44mg/L)>BE(EC50>5000 mg/L). BNP 及其转化产物毒性主要与化合物的疏水性及分子中溴原子的氧化性有关,随化合物疏水性和溴原子氧化性的增加而增强.BNP 与BNM 或BNE 的联合毒性为协同作用,5 种化合物等浓度混合时联合毒性表现为部分相加作用.BNP 某些含硝基转化产物的存在能增加BNP 的生态毒性,转化后复合生态风险增加.