新型微量污染物氯貝酸在水環(huán)境中的光化學行為及反應(yīng)機理研究.pdf

1、近年來，藥物及個人護理品（PPCPs）作為一類新型污染物，備受關(guān)注。CA（Clofibric acid，CA）為一種常見的PPCPs類物質(zhì)，是降血脂藥物的活性代謝產(chǎn)物。該類藥物使用劑量比較高，且被人體攝入后，超過60％將通過人體排泄被排出體外，最終進入污水處理廠，而污水處理廠對CA的去除效率并不高，使其在環(huán)境中積累，對生態(tài)環(huán)境存在潛在危害。光化學降解是 CA在水環(huán)境中轉(zhuǎn)化的一個重要過程，因此，本論文以CA作為目標污染物，研究CA在水環(huán)境

2、中的光化學行為及反應(yīng)機理。
　　首先，研究了CA在水環(huán)境中的光降解動力學、反應(yīng)機理，以及CA光降解過程中的毒性變化，并對CA光降解的產(chǎn)物和路徑進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在純水中， CA在模擬太陽光下的光降解符合擬一級動力學方程，且光降解速率隨初始濃度的增大而降低；淬滅試驗表明，CA的光降解包括直接光降解和自敏化光降解，且直接光降解貢獻比較大；采用UPLC-MS-MS檢測發(fā)現(xiàn)，CA在模擬太陽光照射條件下降解30min的產(chǎn)物主要有三種，分

3、別為對氯苯酚，2-（4-羥基-苯氧基）-2-甲基-丙酸和2-（4-氯-三羥基-苯氧基）-2-甲基-丙酸，主要由脫氯、取代、親電加成等反應(yīng)產(chǎn)生；以大型溞做目標物，檢測在CA光降解的過程中的急性毒性變化，發(fā)現(xiàn)有急性毒性更大的產(chǎn)物生成。通過向反應(yīng)溶液通入高純N2和O2發(fā)現(xiàn)，溶解氧可抑制CA的光降解。此外，改變?nèi)芤撼跏紁H發(fā)現(xiàn)，初始pH的變化可對CA的光降解產(chǎn)生明顯影響。
　　然后，考查了水環(huán)境中共存的無機鹽離子對CA光降解的影響。結(jié)果表

4、明，無機鹽離子與 CA共存時，CA的光降解符合擬一級動力學方程。在實驗添加濃度為0.01~1.00mmol·L-1的 Cl-可促進CA的光降解，但隨著Cl-濃度的增大，促進作用逐漸減弱，添加濃度為10mmol·L-1的 Cl-可抑制 CA的光降解；添加濃度為0.01~0.10mmol·L-1的Br-也可促進CA的光降解，且促進作用隨Br-添加濃度的增大而減?。欢?.10~10.00mmol·L-1的Br-對CA的光降解具有抑制作用，且抑

5、制作用隨Br-濃度增大逐漸增大；I-、HCO3-、NO2-、NO3-、Cu2+和Zn2+可抑制CA的光降解，而且抑制作用隨添加濃度增大而逐漸增強，NH4+對CA的光降解無明顯影響。通過模擬水體pE值變化，研究不同形態(tài)氮素對CA光降解的復(fù)合影響發(fā)現(xiàn)，NO2-和NH4+、NO2-和 NO3-對 CA光降解的影響表現(xiàn)出拮抗作用，且 NO2-和 NO3-之間的拮抗作用強于 NO2-和 NH4+之間的拮抗作用。添加濃度為0.001~0.005mm

6、ol·L-1的 Fe3+對 CA的光降解表現(xiàn)出促進作用，添加濃度為0.01mmol·L-1的Fe3+對CA的光降解表現(xiàn)出抑制作用；Mg2+在添加濃度為0.001mmol·L-1對CA的光降解表現(xiàn)出抑制作用，在較高添加濃度時對CA的光降解表現(xiàn)出促進作用，且隨著添加濃度增大促進作用逐漸增大。
　　最后，以HA為代表，研究了溶解性有機物對對CA光降解的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在添加濃度范圍內(nèi)，HA對 CA的光降解具有抑制作用，且隨著添加濃度增大