珠江口地區(qū)水體氯酚和雙酚A污染及其鐵氧化物降解.pdf

1、氯酚(Chlorophenols，CPs)和雙酚A(Bisphenol A，BPA)是自然界廣泛存在的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物質(zhì)。在環(huán)境低水平長期暴露下，會對水生群落產(chǎn)生不可忽視的破壞作用，對生物體的生殖行為也有一定的干擾作用。目前，關(guān)于珠江口地區(qū)水體中CPs和BPA污染及修復(fù)的研究，還沒有引起足夠重視。本論文的研究目的是調(diào)查CPs、BPA在自然水體中的污染狀況，了解CPs、BPA與環(huán)境因素的關(guān)系，并利用自然界存在且含量較高的鐵氧化物來降解這兩

2、類污染物，以期深入了解自然水體中有機污染物的環(huán)境化學(xué)行為，為有機污染環(huán)境的修復(fù)提供新的技術(shù)手段。在研究中，對珠江口地區(qū)水環(huán)境特別是養(yǎng)殖水體中CPs和BPA分布規(guī)律做了調(diào)查，分析了CPs、BPA與pH、Fe、Mn等環(huán)境因素關(guān)系，并在模擬條件下研究了兩類化合物鐵氧化降解的機理。主要研究結(jié)果為： 1.優(yōu)先控制的四種CPs類化合物2-氯酚(2-CP)、2,4.二氯酚(2，4-DCP)、2，4，6-三氯酚(2，4，6-TCP)及五氯酚(P

3、CP)和BPA在珠江口地區(qū)水體中檢出率達到93﹪。獅子洋和橫門水道中BPA的平均殘留濃度分別是3.20和1.41μg l<'-1>，已經(jīng)超過國內(nèi)外一些文獻報道的河流中的濃度；珠江口BPA的平均濃度為2.06μg l<'-1>。2-CP、2,4-DCP、2,4，6-TCP和PCP在河流中的平均濃度值分別是36.73、15.82、8.73與17.27 ng l<'-1>；在珠江口水體中的殘留量分別為29.00、11.00、7.20以及5.0

4、0 ng l<'-1>。參照有關(guān)標準及EC/PNEC評價體系，目前CPs和BPA在珠江口地區(qū)的殘留水平對環(huán)境及人類生活可能產(chǎn)生的風(fēng)險較低。 2.珠江口地區(qū)河流、魚塘、海洋沉積物中BPA的平均殘留量分別為1.66 ngg<'-1>dw、0.993 ng g<'-1>dw和0.93 ng g<'-1>dw。PCP、2，4-DCP、2，4，6-TCP在河流沉積物中平均濃度分別為2.22、2.44、1.29 ng g<'-1> dw；在

5、魚塘沉積物中平均含量為1.42、0.53、0.08 ng g<'-1>dw；PCP、2，4-DCP在珠江口沉積物中平均濃度是0.67、0.75 ng g<'-1>dw；珠江口地區(qū)沉積物中尚未能檢測到2-氯酚的存在。BPA、CPs類化合物在沉積物中的含量與pH及有機質(zhì)的相關(guān)性不顯著。 3.19種CPs類化合物在不投餌自然養(yǎng)殖水體(A)、四大家魚投餌養(yǎng)殖水體(B)、豬+四大家魚投餌養(yǎng)殖水體(C)以及鴨+四大家魚投餌養(yǎng)殖水體(D)等不

6、同養(yǎng)殖方式魚塘表層水和沉積物中的分布特征極為相似。在表層水和沉積物中濃度比較高的二氯酚、三氯酚和四氯酚分別是2，4-DCP、2，4，6-TCP、2，3，4，6-TCP?？侰Ps及12種CPs化合物在不同養(yǎng)殖方式水體中濃度由高到低的順序為A>B>C>D。表層水中BPA的濃度介于0.38～4.5 1μg l<'-1>，在不同養(yǎng)殖方式中的分布規(guī)律不明顯。沉積物中BPA的檢出率較低。表層水中，在一定范圍內(nèi)隨著pH值的增加BPA、總CPs、PCP

7、含量也增加，而鐵、錳總含量與總CPs和PCP含量存在顯著負相關(guān)關(guān)系。 4.合成并表征了針鐵礦(α-FeOOH)、赤鐵礦(α-Fe<,2>O<,3>)、纖鐵礦(γ-FeOOH)和磁赤鐵礦(γ-Fe<,2>O<,3>)等鐵氧化物的晶體結(jié)構(gòu)、比表面積、孔徑分布、表面性質(zhì)。鐵氧化物的光催化活性主要取決于其晶體結(jié)構(gòu)，其次取決于其結(jié)晶程度。 5.鐵氧化物、草酸、光源是決定鐵氧化物-草酸體系光化學(xué)活性的最基本的要素，鐵氧化物的結(jié)構(gòu)與性

8、質(zhì)也對體系的活性有重要影響。每個鐵氧化物體系存在一個最佳的草酸初始濃度和最佳pH值，最佳pH值范圍在3～4之間。降解過程中，不同的鐵氧化物一草酸體系的pH值升幅大小順序與體系中草酸降解的一級動力學(xué)常數(shù)k值的大小順序及其降解有機污染物活性的順序一致。具有較高比表面積和低熱力學(xué)穩(wěn)定性的鐵氧化物，表面易形成三Fe(Ⅲ)-草酸絡(luò)合物，對有機污染物有較高的降解活性。 6.PCP在γ-Fe<,2>O<,3>-草酸-UV類photo-Fent