三種新興酚類污染物在氯胺體系中碘代產物生成規(guī)律研究.pdf

1、氯胺作為液氯的替代消毒劑，因其產生較少的三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸(HAAs)等消毒副產物受到了越來越多的關注。但當水體中含有碘離子時，氯胺與其作用很容易產生活性碘，如次碘酸（HOI）。當水體中存在酚類有機物時，HOI與酚反應生成碘代芳香類產物，此類產物的毒性要高于已報道的毒性較高的碘乙酸的毒性。而目前關于氯胺體系中碘代芳香類產物的生成規(guī)律鮮有報道。
　　本課題探究了碘離子對氯胺體系中三種新興有機污染物，即雙酚A（BPA）、三氯

2、生（TCS）和對羥基苯甲酸甲酯（4-MeP）轉化的影響，主要包括動力學方面的影響和產物方面的影響。動力學方面，考察了pH和碘離子濃度對各個目標物轉化速率的影響，并且測定了HOI與有機物的反應速率；產物方面，檢測了HOI與有機物反應的初級碘代芳香類產物，并推測了相應路徑。
　　實驗表明，碘離子的加入極大地促進了有機物在氯胺體系中的轉化，并且初期轉化率隨著碘離子濃度的升高而加快。以雙酚A為例，pH=7時，單獨氯胺體系中，反應30min

3、，BPA的轉化不足10％。當加入5μM碘離子時，1min轉化率達到了40%，加大碘離子濃度至10μM，1min轉化率升至60%。同時，不同pH條件下，碘離子加入對有機物的初期轉化速率的促進程度也有所不同。這可能是由于氯胺與碘離子生成HOI的速率以及HOI與有機物的反應速率隨pH變化所引起的。
　　動力學實驗表明，HOI與三種有機物均具有較高的二級反應速率常數，并且反應速率與pH都表現出較大的相關性。對于BPA，隨著pH升高，反應速

4、率也隨之升高，在pH=10時達到最大值kapp=5.15×107M-1s-1。采用經典的酸堿質子模型可以很好地擬合HOI與BPA的反應速率與pH之間的關系。對于TCS和4-MeP，反應分別在pH=7和pH=8時達到最大值，然而此時經典酸堿質子模型不能很好地擬合出二者反應與pH的關系。推測是因為體系中存在其它的活性碘物種如I2、H2OI+等對有機物轉化貢獻較大，不能忽略。
　　HOI與三種有機物的產物檢測表明，HOI較容易與苯環(huán)上羥