水體中4，4’-二溴聯(lián)苯的光化學(xué)降解研究.pdf

1、溴代阻燃劑因其具有優(yōu)越的阻燃效果,目前己成為世界上使用量最大的一類(lèi)有機(jī)阻燃劑,廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、塑料紡織、橡膠染料、衣食住行等各個(gè)領(lǐng)域。溴代阻燃劑在環(huán)境中幾乎無(wú)處不在,基本上每個(gè)人都或多或少的暴露于存在有溴代阻燃劑的環(huán)境中。溴代阻燃劑對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的影響以及在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化,越來(lái)越引起人們的關(guān)注。
　　 有機(jī)污染物在水中的光化學(xué)降解受到多種因素的影響,例如光源及光照強(qiáng)度、水體pH值、水中溶解氧量、共存物質(zhì)等。本論文選取4,

2、4'-二溴聯(lián)苯為溴代阻燃劑的代表,作為目標(biāo)降解物,模擬研究了4,4'-二溴聯(lián)苯在自然水體中的光降解狀況,探討環(huán)境中的各種共存物質(zhì)對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光降解的影響。
　　 首先根據(jù)4,4'-二溴聯(lián)苯自身性質(zhì),通過(guò)Waters1525-2998高效液相色譜儀,確立了水溶液中4,4'-二溴聯(lián)苯的分析方法。在氙燈和汞燈兩種情況下研究4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解情況,考察不同光源對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光降解作用的影響。結(jié)果表明,4,4'-二溴

3、聯(lián)苯在汞燈照射時(shí)的光降解速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氙燈照射時(shí)的光降解速率,125W高壓汞燈光照下的光降解速率是500W氙燈的9倍左右,4,4'-二溴聯(lián)苯在125W高壓汞燈下的光降解半衰期為78.86min,而在500W氙燈下的光降解半衰期長(zhǎng)達(dá)973.19min,并且4,4'-二溴聯(lián)苯的光解反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。同時(shí)模擬研究了天然水體中共存物質(zhì)以及水體pH值對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光降解的影響,研究發(fā)現(xiàn)水體溶解氧含量、水體pH值、鐵離子、腐殖酸以及陰-陽(yáng)

4、離子表面活性劑的存在均對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解有一定的影響。水體中溶解氧含量的增加在一定程度上加速了4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解。水體pH值對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解也有顯著的影響,高pH值和低pH值下更利于4,4'-二溴聯(lián)苯的降解,中性條件下4,4'-二溴聯(lián)苯的降解相對(duì)最慢。Fe3+一定量的添加可以促進(jìn)4,4'-二溴聯(lián)苯的降解,但達(dá)到一定濃度則在一定程度上抑制其光降解。腐殖酸對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光降解的影響趨勢(shì)與Fe3+相似,一定

5、量的添加可以促進(jìn)4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解,但達(dá)到一定濃度則在一定程度上抑制其光降解。表面活性劑CTAB與SDS兩者對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解均有促進(jìn)作用,相對(duì)于SDS,CTAB對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解的促進(jìn)作用更為明顯；SDS整體上是隨著添加濃度的增大,對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光降解的促進(jìn)作用在增強(qiáng),并最終趨于穩(wěn)定,而CTAB添加濃度在10-20mg/L范圍時(shí),其促進(jìn)作用隨著添加濃度的增加而逐漸加強(qiáng),促進(jìn)率由24.16％增加到47.

6、87％,當(dāng)CTAB的添加濃度由20mg/L增加到60mg/L時(shí),其對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光解的促進(jìn)作用隨著濃度的增加逐漸減弱,光解促進(jìn)率也由47.87％下降到了32.13％,并逐步趨于穩(wěn)定。在不同的水體中4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解速率也不相同,其中以湖水對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯的光降解影響最為顯著。這主要是由于湖水中的可溶解性物質(zhì)比其他幾種水樣更為復(fù)雜。
　　 自然水體中的無(wú)機(jī)氮通常以NH4+、NO2-、NO3-形式存在,并且各種形式

7、之間可以相互轉(zhuǎn)化。調(diào)節(jié)各種形態(tài)氮比例,配制不同pE值的模擬水樣,研究其對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光降解的影響。結(jié)果表明,NO3-、NO2-的存在均對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯的光解有抑制作用,抑制作用的發(fā)生是NO3-、NO2-與4,4'-二溴聯(lián)苯對(duì)光輻射的競(jìng)爭(zhēng)性吸收作用引起的,NO2-對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯的抑制作用強(qiáng)于NO3-。在低pE值時(shí),隨著pE值的升高,NH4+向NO2-轉(zhuǎn)化,對(duì)4,4'-二溴聯(lián)苯光解的抑制作用在增強(qiáng),而在高pE值時(shí),NO2-向