溶液中六溴环十二烷的光解动力学研究

该研究开展了工业级六溴环十二烷(HBCD)在6种溶剂体系(乙腈、甲醇、水或其混合溶液)中的光降解,以紫外灯为光源(光强0.8 m W/cm²),照射1 h后,溶液中的HBCD都发生了显著的降解,其中T31(甲醇∶乙腈=3∶7)溶液中,HBCD降解最快。T51(甲醇∶水=7∶3)降解了66%,其他5个体系中降解率达到80%以上。线性拟合后,6种溶剂体系样品浓度和反应时间的相关性R²均>0.9,表明HBCD的光降解为一级动力学过程。随着溶剂体系中乙腈含量的减少,HBCD光降解的半衰期从15 min延长到38 min。而在同样的溶液体系中,以太阳光作为光源,模拟自然环境中的光降解,HBCD降解均不明显。实验所使用的光源和太阳光能量分布差别较大,造成实验模拟和实际情况的差异。HBCD在自然界的光降解可能不占其降解转化过程的主导地位。     

N,N-二甲基乙酰胺在水体泥沙中的吸附及光解特性

实验室模拟条件下研究了泥沙对N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的吸附和光解特性以及影响因素. 结果表明:DMAC在泥沙中的吸附同时符合Langmuir模型和Freundlich模型. 不同紫外光照强度下,DMAC的光解反应半衰期均大于8 h. DMAC的光解率随光照强度的增大而增大;在ρ(DMAC)较低范围(<20 mg/L)内,同一紫外光照强度下,初始ρ(DMAC)越高光解速率越快;在pH为6～9的自然环境中,初始pH越高越有利于DMAC的光解;当水体中含有腐殖酸时,DMAC的光解率显著降低.      

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的降解性研究

采用室内模拟试验方法,测定了甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在水体中光解、水解及其在东北黑土、江西红壤和太湖水稻土3种不同类型土壤中的降解特性,结果发现:在光[照]度为2 370 lx、紫外辐[射]照度为13.5μW·cm-2的人工光源氙灯条件下,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐较易光解,半衰期为1.73 h;25℃时甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在pH 5.0、7.0条件下较难水解,推测其半衰期大于1a,而在pH 9.0条件下较易水解,半衰期为45.3 d,温度升高能加快其水解速率;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为16.3、91.2和41.5 d,其在土壤中的降解主要为微生物降解,降解速率与土壤有机质含量有关.     

真空紫外光降解苯的研究

为了考察真空紫外光辐射在气体净化中的应用,以苯作为目标污染物,分别进行了紫外光波长、气体湿度、反应时间、初始浓度以及辐射功率对苯光解率的影响实验。实验结果表明,真空紫外光辐射方法净化气相污染物中的苯效果良好,在一定条件下,浓度为348.2 mg/m³苯污染气体真空紫外光降解率可达到90%。通过在不同条件下苯的降解率以及臭氧浓度变化,初步探讨了苯降解的机理以及降解途径。苯的降解主要是通过氢氧自由基（·OH）的加成以及后续一系列的氧化反应,降解产物为苯酚以及含有羟基的长链烃。     

唑啉草酯在液相中的光化学降解

以氙灯为光源,研究了唑啉草酯在不同条件下的光解特性。结果表明：唑啉草酯在甲醇、乙腈、丙酮和正己烷中的光降解均符合一级反应动力学,光解速率由大到小依次为乙腈、正己烷、甲醇和丙酮,光解半衰期分别为9.76、15.1、31.5和138 h。NH₄⁺和NO₃^-添加浓度为1 mg·L^-1显著提高唑啉草酯在水溶液中的光解速率,光解半衰期最短为3.17 h;随着添加浓度的增加,光敏化效应呈明显减弱趋势;Fe³⁺和Cu²⁺对唑啉草酯的光解均存在光淬灭效应,淬灭率最高为16.7%。H₂O₂和TiO₂对水溶液中唑啉草酯光解速率的影响均随着其添加浓度增加而加快。以p-亚硝基-N,N-二甲基苯胺(PNDA)为·OH探针性捕获剂证实H₂O₂和TiO₂均能促进产生·OH从而加快唑啉草酯的光解速率。     

乙草胺、丁草胺和异丙甲草胺在室外天然水中的非生物降解及其影响因素

在亚热带冬、夏两季室外自然光照和温度条件下,研究了环境浓度下乙草胺、丁草胺和异丙甲草胺在河水和海水基底中的非生物降解(水解+光解)行为,并结合室内实验研究了非生物降解的影响因素.室外实验结果表明,冬季(气温12.30—26.98℃,平均17.47℃)乙草胺、丁草胺和异丙甲草胺在河水中的非生物降解半衰期(t1/2)为64—131 d、水解t1/2为105—346 d、光解t1/2为159—410 d,海水中非生物降解t1/2为89—193 d、水解t1/2为77—277 d、光解t1/2为417—630 d;夏季(气温20.77—30.37℃,平均27.22℃)3种目标农药在河水中非生物降解t1/2为4—20 d、水解t1/2为7—54 d、光解t1/2为7—32 d,海水中非生物降解t1/2为10—50 d、水解t1/2为23—67 d、光解t1/2为17—192 d.目标农药在海水中的残留持久性远高于河水;超纯水条件下,光解在目标农药的非生物降解中占主导地位;河水中的光解速率快于海水.室内实验发现,硝酸盐促进了3种目标农药的水解,同时对乙草胺和丁草胺的光解也起到促进作用;p H升高促进了异丙甲草胺的水解和光解速率,但是抑制了丁草胺的水解和乙草胺、丁草胺的光解;腐殖质添加浓度为10 mg·L-1和20 mg·L-1时促进了3种目标农药的水解,但在浓度达30 mg·L-1时则抑制了乙草胺的水解及异丙甲草胺的光解.总体而言,3种目标农药在实际水环境中的降解半衰期均较长,其降解机理和毒性效应值得进一步研究.     

农药水环境化学行为研究进展

农药在水中的环境化学行为包括农药的光化学降解、水化学降解和农药对水生生物的毒性。结合国内外在农药水环境化学行为的研究进展,讨论了农药在水中的直接光解和间接光解行为;农药水化学降解的机理以及pH、温度对农药水化学降解的影响,并以藻类、鱼类等为例阐述了农药对水生动植物及水生生物群落的毒性。     

光解法处理有机汞污水的探索

本文用自由基捕捉剂亚硝基叔丁烷(MNP),2,3,5,6-四甲基亚硝基苯(ND)及苯亚甲基叔丁基氮氧化物(PBN)与ESR相结合的方法研究了二苯基汞(DPM)在胶束中光解产生的活泼自由基。结果表明:(1)在含有表面活性剂的水体系中,DPM光解产生苯基自由、基并可被MNP捕获;(2)在含有表面活性剂的某些有机溶剂RH中,DPM光解不仅产生自由基C_6H_5,并且随溶剂不同,C_6H_5可夺取溶剂RH上的活泼氢而产生次级自由基R,它们均能被ND或PBN捕获。     

UV254nm+185nm光照降解气态甲苯的实验研究

研究了波长为254nm+185nm紫外光照射下,甲苯初始浓度、停留时间、相对湿度、O2浓度等因素对甲苯光降解效率的影响.通过定量UV254nm+185nm光照下体系中O3的产生浓度变化,以及降解过程中中间产物苯和苯甲醛的变化趋势,讨论了甲苯在UV254nm+185nm照射下降解机理.结果表明,甲苯去除率随着O2含量、停留时间的增加而升高;随着初始浓度的增加而降低.与湿度的关系为先急剧升高然后缓慢增加,而后降低,最佳相对湿度在40%~50%.当甲苯初始浓度为16.1mg/m3,O2含量为20%,相对湿度为40%时,体系对甲苯的降解效率为82.2%,降解速率为0.44mg/(m3·s),产生的O3浓度为131.13mg/m3,中间产物苯和苯甲醛的浓度分别为0.086,0.135mg/m3.在反应体系中,甲苯可吸收185nm波长紫外光直接降解,但主要被体系中产生的自由基氧化降解.     

邻苯二甲酸二丁酯降解过程的单体同位素分析

研究对比了邻苯二甲酸二丁酯（DBP）在不同降解过程（水解、UV/H₂O₂光解、直接光解、过硫酸钾光氧化）中的碳、氢同位素组成变化、分馏特征及二维同位素（Δδ²H-Δδ¹³C）的相关性.水解反应中DBP分子产生了显著的碳同位素分馏,未发现氢同位素分馏,而且碳同位素富集因子ε_C为（-2.7±0.4）‰,表明DBP水解时发生C-O键断裂,氢原子不参与反应.而UV/H₂O₂光解和直接光解反应（pH值分别为2、7和10）中,DBP分子呈现了相似的二维同位素相关性Λ值[（9±2）~（11±2）],推测经历了相同的反应过程.过硫酸钾光氧化降解时,明显偏大的Λ值（31±3）说明反应可能发生C-H键断裂.结果表明：二维单体同位素分析（2D-CSIA）技术可以有效区分DBP的水解、光解、光氧化3种不同类型的降解过程,有助于分析其降解路径.