多溴联苯醚(PBDEs)光降解研究现状

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)为一类新型的持久性有机污染物,因其在环境中的广泛分布和生物累积性而备受关注,环境中PBDEs的降解也成为研究热点.光降解是自然环境中PBDEs降解的主要途径之一,而光降解过程中会形成毒性更高的溴代二英.本文在总结国内外PBDEs光降解研究的基础上,对影响PBDEs光降解的因素(诸如:分子结构、光源、介质等)、途径和产物,特别是溴代二英的形成进行了综述,对目前存在问题及进一步的研究方向进行了讨论和展望.     

水中普萘洛尔的紫外光降解机制及其产物毒性

以高压汞灯为光源,研究了紫外光照条件下水中普萘洛尔(PRO)的光解行为、机制及安全性.PRO光解机制通过活性氧物种(ROS)猝灭实验来确定,光解产物安全性通过发光菌毒性实验来评价.结果表明,PRO的光解速率常数(k)随初始浓度的增加而下降,两者呈显著负相关关系(r2>0.95).随着溶液初始pH的升高,PRO的光解加快,pH 5~9的PRO溶液的k值为0.0953~0.267 min-1.ROS猝灭实验表明,PRO的紫外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,直接光解速率常数大于自敏化光解速率常数.采用FFA探针方法测定了不同实验条件下1O2的浓度,其总体变化规律与猝灭实验所得结论一致.发光菌毒性实验表明,PRO光解生成了比母体化合物毒性更强的中间产物.     

WC/TiO2纳米复合界面光催化剂制备及其光催化降解酚类污染物研究

设计并制备了新型WC/TiO2纳米复合界面光催化剂应用于酚类污染物的光催化降解反应中.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂的晶型和表面形貌.结果显示锐钛矿型TiO2纳米颗粒均匀地分散在WC纳米球表面并很好地构筑了WC/TiO2界面.研究了不同WC负载比例的WC/TiO2光催化剂在模拟太阳光照射下降解苯酚的光催化性能.结果表明:WC/TiO2复合界面的形成可以有效地提高TiO2光催化降解性能;其中,3%WC/TiO2(质量分数)光催化降解苯酚的活性最高.利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂降解苯酚的中间产物,提出了苯酚在WC/TiO2界面上可能的降解机理.     

废旧塑料回收技术

从我国废塑料回收利用的现状出发，分析了今后我国废塑料回收利用技术的发展趋势和应采取的措施，指出了废塑料回收利用的重要性。     

水中典型光敏剂引发金雀异黄酮三线态敏化光降解机理

金雀异黄酮(genistein,Gs)在水体中频繁检出,其环境行为备受关注。为深入探讨水中溶解性有机质(DOM)激发三线态敏化Gs间接光降解的机理,以3-甲氧基苯乙酮(3-MAP)、亚甲基蓝(MB)、2-萘乙酮(2-AN)和2-苯甲酮(BP)模拟DOM引发三线态光敏化反应,阐明Gs发生间接光降解活性与敏化剂性质、pH值的关系。通过光化学实验结合密度泛函理论计算发现,激发态能量高的BP或3-MAP对Gs的敏化效率低,二者虽可与Gs发生能量或电子转移敏化,但对λ290 nm的模拟太阳光吸收少,因此激发态产率低;激发态能量低的MB或2-AN对Gs的敏化效率高,且随pH升高而增强,因二者能吸收较多的模拟太阳光,激发态产率高。以MB为例,发现Gs分子形态几乎不能被光敏化降解(pH≤5); Gs由一价阴离子逐渐解离成二、三价阴离子,kin增大102倍(pH 6～12),说明Gs不同解离形态的敏化光降解活性具有显著差异。因Gs阴离子更易发生敏化光降解,因此带正电荷的MB分子比中性分子态的2-AN更易与Gs阴离子结合,表现出更高的敏化能力,相同pH (9或12)条件下,敏化光降解速率相差25～47倍。敏化剂三线态性质及pH值对Gs光敏化降解的影响机理,对于深入认识化学组成复杂的环境DOM的光化学活性具有重要意义。     

雌酮在铁（Ⅲ）-草酸盐配合物体系中的光降解

以125W高压汞灯为光源，研究了水中雌酮（E1）在铁（Ⅲ）-草酸盐体系中的光降解；考察了初始pH值、铁（Ⅲ）／草酸盐配比、E1初始浓度对E1光降解的影响。结果表明，铁（Ⅲ）／草酸盐体系能引发E1的光降解。在pH=3．5，Fe（Ⅲ）／Ox配比为10／120／zmol／L时，2mg／LE1光照160min可以降解59％。在pH3-6范围内，pH为3～4时E1降解效率最高；在2-10mg／L范围内，光降解效率随水溶液中E1初始浓度的增加而降低。     

光照法处理垃圾渗滤液试验研究

采用直接光照处理青山垃圾填埋场和流芳垃圾填埋场的渗滤液,结果表明,直接光照处理4h,COD去除率分别为31%和18%,其主要原因在于青山垃圾填埋场中含有较多Fe和Cu等光催化物质及自身的光降解.直接光照对NH3-N和总-N的处理效果不佳.     

黄河水体颗粒物对3种多环芳烃光化学降解的影响

研究了、苯并(a)芘、苯并(ghi)3种多环芳烃在黄河水体中的光化学降解规律,探讨了黄河泥沙和黄土2种颗粒物对多环芳烃光化学降解的影响.结果表明:①当水体不含任何颗粒物时,多环芳烃的光降解符合一级反应动力学规律,且反应动力学常数随污染物初始浓度的降低而增加;3种多环芳烃的光降解速率与分子的吸收光谱相关.②黄土通过对光强的阻碍作用和其中所含腐殖质的光敏化作用影响多环芳烃的光化学降解,这2方面的共同作用导致不同浓度黄土所产生的影响不同.黄土浓度为0.1g/L或5g/L时促进了和苯并(a)芘的光降解;黄土浓度为5g/L时促进了苯并(ghi)的降解.当水体含有黄土时,多环芳烃的光降解符合二级动力学规律.③对多环芳烃光化学降解起主要作用的是黄土中存在的溶解性腐殖质,非溶解性腐殖质的作用不大.④由于黄河泥沙在河水中长期存在,泥沙中的溶解性腐殖质都已溶于水中,泥沙主要通过对光强的阻碍作用影响水体中多环芳烃的光降解,使光降解速率随泥沙浓度的增加呈幂指数降低.     

可控光降解聚乙烯薄膜的微生物降解

本文通过微生物接种试验及土壤埋膜试验,证明高分子量的聚乙烯薄膜抗微生物降解;聚乙烯光解膜经光降解后,分子量低于4000～4500时,残膜碎片能被土壤微生物降解,不同土壤具有不同降解能力,聚乙烯薄膜的光降解残膜不抑制土壤氧化代谢能力和土壤酶活性。     

光和微生物降解对芦苇落叶溶解有机物与铅相互作用的影响

溶解有机物（DOM）是决定水环境中铅（Pb）的形态、环境行为和生态风险的重要因子.然而,落叶DOM与Pb（II）络合作用的调控机制尚不清楚.光和微生物降解是调控DOM含量、组成与活性的两个关键过程.本研究运用降解培养实验、光谱学表征和荧光猝灭滴定,考察光和微生物降解单独作用和共同作用对芦苇落叶DOM的改造及其对DOM与Pb（II）相互作用的影响.激发-发射三维荧光光谱-平行因子分析共识别出4个类腐殖质组分（C1~C4）和1个类蛋白质组分（C5）.类腐殖质组分更容易被光降解,类蛋白质组分则被微生物优先利用,光降解在短期的光-微生物降解过程中起主导作用.对于原始落叶DOM,Pb（II）主要与类腐殖质组分C1、C2和C4络合,C3组分只在光-微生物降解后的样品呈现显著荧光猝灭,类蛋白质组分C5在光和光-微生物降解后开始参与络合.类腐殖质C1与Pb（II）络合的条件稳定常数logK_M在光降解后升高而在光-微生物降解后下降,C2和C4的logK_M值经过各降解过程后均升高.降解后这3个组分参与络合的比例f和络合容量F_max·f均显著降低,且光降解的影响显著高于微生物降解.这些结果表明,光降解和微生物降解对DOM丰度、组成和结构的改造将显著影响其与金属离子的络合稳定性和络合容量.