海水中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的光降解研究.pdf

1、海洋有機(jī)光化學(xué)是海洋化學(xué)的重要分支，與海洋生物、海洋環(huán)境等學(xué)科密切相關(guān)。對海洋有機(jī)光化學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究對進(jìn)一步了解海洋中有機(jī)污染物的遷移變化規(guī)律具有一定的理論意義和實(shí)際意義。 本論文在已有的科學(xué)研究的基礎(chǔ)之上，采用實(shí)驗(yàn)室模擬的方法，探討了海水中三種有代表性的氨基甲酸酯類農(nóng)藥的光反應(yīng)。 通過儀器檢測和實(shí)驗(yàn)分析，系統(tǒng)地研究了滅多威、殘殺威和克百威的光降解反應(yīng)。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 1.光降解情況： 在30W

2、紫外燈的照射下，在所選取的實(shí)驗(yàn)條件下，滅多威發(fā)生了光降解反應(yīng)，而且光降解反應(yīng)進(jìn)行得相當(dāng)徹底，通過IR譜圖證明其最終降解產(chǎn)物為(NH4)2SO4。在300W高壓汞燈的照射下，殘殺威和克百威也發(fā)生了顯著的光降解，本實(shí)驗(yàn)通過紫外可見分光光度法、ABP發(fā)色法和氣相色譜法三種方法驗(yàn)證光降解反應(yīng)的發(fā)生，并通過GC-MS進(jìn)一步確定其降解中間體分別為殘殺威酚和克百威酚，并且通過氣相色譜法進(jìn)一步驗(yàn)證在殘殺威和克百威本體物進(jìn)行光降解反應(yīng)的同時(shí)，其降解中間體

3、也發(fā)生了降解反應(yīng)。 2.動力學(xué)行為 滅多威在光降解反應(yīng)前期，反應(yīng)常數(shù)基本維持穩(wěn)定，表觀上符合一級反應(yīng)動力學(xué)行為。因此，根據(jù)一級反應(yīng)原理，計(jì)算出滅多威在符合一級動力學(xué)反應(yīng)階段的速率常數(shù)(k)。k值在不同的反應(yīng)體系中變化范圍為0.0855-0.2897min-1。 殘殺威和克百威的光降解反應(yīng)在反應(yīng)初期也表現(xiàn)出一級動力學(xué)行為，根據(jù)一級動力學(xué)的計(jì)算公式計(jì)算出反應(yīng)速率常數(shù)變化范圍分別為0.1377-0.2166min-1和

4、0.0446-0.1846min-1。 3.反應(yīng)影響因素 a)光源：通過比較照射光源對滅多威光反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)紫外燈對光反應(yīng)的激發(fā)效率明顯高于天然日光，而在黑暗條件下，滅多威幾乎不發(fā)生光降解反應(yīng)。 b)溶液介質(zhì)：對于所選取的三種氨基甲酸酯類農(nóng)藥，天然海水中的光降解反應(yīng)速率明顯高于其他兩種介質(zhì)。去離子水與人工海水相比反應(yīng)速率略高。 c)氧氣：對于滅多威的光降解反應(yīng)，驗(yàn)證氧氣對光反應(yīng)的影響，在無氧條件下，滅多

5、威幾乎不發(fā)生光降解反應(yīng)，而在有氧溶液中因?yàn)橛辛搜鯕獾膮⑴c，滅多威得以迅速降解。證明氧氣是光降解反應(yīng)不可缺少的因素。 d)重金屬離子：不同的重金屬離子對于不同的物質(zhì)表現(xiàn)出不同的作用，驗(yàn)證了重金屬離子的存在的確影響了氨基甲酸酯類農(nóng)藥的光降解反應(yīng)。在滅多威的光降解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，通過改變金屬離子的濃度觀察對光反應(yīng)的影響，證明不同濃度的金屬離子對滅多威光降解反應(yīng)的作用有所不同。在殘殺威和克百威的降解實(shí)驗(yàn)中觀察了去離子水中不同金屬對光反應(yīng)的影

6、響。另外通過實(shí)驗(yàn)證明重金屬離子對農(nóng)藥光降解反應(yīng)的影響是與溶液介質(zhì)相互作用的結(jié)果。 e)光敏劑：光敏劑對三種農(nóng)藥在不同介質(zhì)中的光降解反應(yīng)都表現(xiàn)出促進(jìn)作用，但是促進(jìn)作用大小依反應(yīng)物及反應(yīng)溶液介質(zhì)而定。 f)pH變化：在對滅多威的光降解過程中反應(yīng)液進(jìn)行pH檢測，發(fā)現(xiàn)去離子水中和人工海水中變化趨勢為先升高后降低并趨于穩(wěn)定，而海水介質(zhì)中表現(xiàn)為先降低后趨于穩(wěn)定的趨勢。 4.降解產(chǎn)物的確定：通過IR譜圖確證滅多威的最終降解產(chǎn)物