水中NO3--NO2-對2,4-D光解影響.pdf

1、本論文研究了光照、pH、硝酸根離子(NO3-)、亞硝酸根離子(NO2-)、腐殖酸(Humic Acid,HA)、微藻胞外分泌物(Extracellular Organic Matter,EOM)對淡水、海水中微量持久性有毒物質(zhì)(Persistent Toxic Substances,PTS)的光解作用,選取全世界范圍廣泛使用的氯代苯氧羧酸類除草劑2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-

2、D)作為目標(biāo)化合物,得出到如下的研究結(jié)果:
　　(1)利用旋轉(zhuǎn)式光化學(xué)反應(yīng)裝置,分別以300W高壓汞燈和500W氙燈兩種光源(λ>290nm)來模擬太陽光源,我們發(fā)現(xiàn)水溶液中2,4-D在光照條件下,可發(fā)生直接光解,并且光解速率隨著輻照強(qiáng)度的增大而增大。不同的pH對水溶液中2,4-D的光解速率無明顯影響。
　　(2)以300W汞燈為模擬太陽光光源,在濾去波長小于290nm光的PYREX試管中,利用旋轉(zhuǎn)式光化學(xué)反應(yīng)裝置,考察了淡

3、水和海水中不同濃度的NO3-對2,4-D光解動力學(xué)的影響,并利用電子順磁共振技術(shù)(Electron Paramagnetic Resonance,EPR)研究了2,4-D光解過程中羥基自由基(·OH)的作用。結(jié)果表明,淡水和海水中2,4-D的光解反應(yīng)均符合一級動力學(xué)方程,2,4-D的光解速率隨水中NO3-濃度的增高而加快。相同實驗條件下,當(dāng)NO3-初始濃度小于31mg·L-1時,海水環(huán)境中2,4-D的光解速率常數(shù)略高于淡水環(huán)境。EPR證

4、實光照條件下水溶液中NO3-的存在有利于·OH的生成,表明2,4-D的降解可能和·OH產(chǎn)生的氧化反應(yīng)有關(guān)。
　　(3)以300W汞燈和可以濾去波長小于290 nm光的PYREX試管來模擬太陽光,闡述了NO2-對有機(jī)污染物的光解影響,分別考察了淡水和海水中不同濃度的NO2-對2,4-D光解的影響。同時利用EPR研究了在2,4-D光解過程中活性氧物種(Reactive Oxygen Species,ROS)的作用。研究結(jié)果表明,2,4

5、-D的光解速率隨水中NO2-濃度的增高而加快。當(dāng)NO2-濃度低于23 mg·L-1時,海水中2,4-D的光解速率高于淡水,當(dāng)NO2-濃度達(dá)到于230mg·L-1時,海水中2,4-D的光解速率反而低于淡水。EPR證實光照條件下水溶液中NO2-的存在有利于NO2的生成,實驗結(jié)果顯示生成的NO2引起了2,4-D的光解,表明NO2-在有機(jī)污染物光化學(xué)中起到關(guān)鍵的作用,并為天然水體中有機(jī)污染物光轉(zhuǎn)化提供更有利依據(jù)。
　　(4)在模擬太陽光照

6、射下,我們研究了海水中腐殖酸(Humic Acid,HA)與NO3-、NO2-共存對2,4-D光解的影響。研究發(fā)現(xiàn)海水中HA與NO3-、NO2-分別存在或共存時對2,4-D光解過程均符合一級動力學(xué)方程。與NO3-、NO2-單獨存在相比,HA與NO3-、NO2-共存時,2,4-D的光解速率明顯減小,HA的存在與2,4-D競爭光子,有明顯的抑制作用,但NO3-、NO2-的存在減弱了HA對2,4-D光解的抑制作用。
　　(5)在模擬太陽

7、光照射下,考察了海水小球藻(Chlorella vulgaris)和新月菱形藻(Nitzschia closterium)的EOM以及分別在與NO3-、NO2-共存條件下對2,4-D光解的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)2,4-D的光解速率k隨兩種微藻EOM濃度增加而減小,說明海水小球藻和新月菱形藻EOM對海水中2,4-D的光解有抑制作用。在海水小球藻或新月菱形藻EOM溶液中,分別加入3個不同濃度組的NO3-或NO2-,隨著溶液中NO3-和NO2-濃