對羥基苯甲酸酯類污染物氯消毒副產(chǎn)物太陽光直接降解機(jī)制研究.pdf

1、對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)廣泛使用于食品、醫(yī)藥和個人護(hù)理品等行業(yè)中。城鎮(zhèn)污水廠排放是這類物質(zhì)進(jìn)入自然水體的主要途徑。現(xiàn)有的水處理技術(shù)不僅不能徹底降解對羥基苯甲酸酯類污染物，還會產(chǎn)生生物毒性比母體更強(qiáng)的氯消毒物副產(chǎn)物。通過研究對羥基苯甲酸酯類物質(zhì)氯消毒過程發(fā)現(xiàn)，氯消毒副產(chǎn)物的紫外-可見光吸收光譜發(fā)生顯著紅移，與地面太陽光光譜發(fā)生重合，因此直接光降解是其在天然水體中消減的一條重要途徑。但是，迄今為止仍然沒有報導(dǎo)研究對羥基苯甲酸酯類污染物氯消毒副產(chǎn)

2、物在天然水體中的光化學(xué)行為。
　　本文選取對羥基苯甲酸酯類污染物為研究對象，采用氯消毒中常用的次氯酸鈉作為氧化劑，考察了初始濃度、次氯酸鈉投加量、pH值等因素對目標(biāo)物去除的影響，分析了對羥基苯甲酸酯類污染物氯消毒的反應(yīng)路徑和主要的降解產(chǎn)物。通過探討羥基苯甲酸酯類污染物氯消毒副產(chǎn)物在模擬太陽光作用下的光解動力學(xué)和降解機(jī)制，預(yù)測了這類物質(zhì)在自然環(huán)境中的歸趨。
　　對羥基苯甲酸酯類污染物與次氯酸鈉的反應(yīng)表明：（1）對羥基苯甲酸酯類

3、污染物與次氯酸鈉反應(yīng)符合一級動力學(xué)方程。（2）次氯酸鈉投加量增加有利于去除溶液中的對羥基苯甲酸酯類污染物，次氯酸鈉的最佳投加量為0.42 mM。（3）對羥基苯甲酸酯類污染物去除效果隨初始濃度增加降低。底物濃度為20μM時，去除率最高。（4）對羥基苯甲酸酯類污染物在不同pH條件下的氯消毒速率遵循pH=8.0>pH=10.0>pH=4.0>pH=6.0。（5）對羥基苯甲酸酯類污染物在氯消毒過程中幾乎不發(fā)生礦化反應(yīng)。（6）通過LC-MS圖譜推

4、測，對羥基苯甲酸甲酯氯消毒產(chǎn)物主要是3，5-二氯-對羥基苯甲酸甲酯和3-氯-對羥基苯甲酸甲酯。反應(yīng)過程中，3-氯-對羥基苯甲酸甲酯的濃度先增大后減小，3，5-二氯-對羥基苯甲酸甲酯不斷增加。
　　對羥基苯甲酸酯類污染物氯消毒副產(chǎn)物的光降解反應(yīng)表明：（1）對羥基苯甲酸酯類污染物與次氯酸鈉的反應(yīng)過程中，紫外-可見光吸收光譜不斷紅移，吸光度增強(qiáng)。接觸30 min時，其最大吸收峰對應(yīng)波長λ=300 nm。（2）對比試驗表明對羥基苯甲酸酯類

5、污染物氯消毒副產(chǎn)物沒有光照時不降解；光照時發(fā)生光化學(xué)降解，且反應(yīng)符合一級動力學(xué)方程。對羥基苯甲酸甲酯，對羥基苯甲酸乙酯，對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯氯消毒副產(chǎn)物光降接速率常數(shù)分別為0.0104 min-1，0.0102 min-1，0.0083 min-1和0.0076 min-1。（3）降解效果隨對羥基苯甲酸酯類污染物氯消毒副產(chǎn)物初始濃度的增加而降低。（4）對羥基苯甲酸酯類污染物氯消毒副產(chǎn)物在不同pH條件下的光降解速率遵循pH=