發(fā)布時(shí)間：2020-04-30 21:15

【摘要】： 海洋有機(jī)光化學(xué)是海洋化學(xué)的重要分支,并與海洋生物、海洋環(huán)境等學(xué)科密切相關(guān)。對(duì)海洋有機(jī)光化學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究對(duì)進(jìn)一步了解海洋中有機(jī)污染物的遷移變化規(guī)律具有重要的理論意義和實(shí)際意義。 農(nóng)藥的光化學(xué)降解是農(nóng)藥在環(huán)境中分解、轉(zhuǎn)化的重要途徑之一。農(nóng)藥分子吸收光能,導(dǎo)致分子鍵斷裂,發(fā)生直接或間接光解。因此,研究農(nóng)藥在海水中的光化學(xué)降解具有非常重要的意義,通過(guò)對(duì)農(nóng)藥的降解研究,推測(cè)其在環(huán)境中的降解途徑,了解農(nóng)藥使用的安全性,并指導(dǎo)農(nóng)藥的使用和新農(nóng)藥的實(shí)際合成。 本論文在已有科學(xué)研究的基礎(chǔ)上,采用實(shí)驗(yàn)室模擬的方法,以兩種有代表性的農(nóng)藥為研究對(duì)象,探討了其在水環(huán)境中的光化學(xué)降解行為。通過(guò)儀器檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)分析,系統(tǒng)地研究了三唑酮和樂(lè)果的光降解反應(yīng)。具體結(jié)果如下: 1.三唑酮的光降解情況: (1) 300 W高壓汞燈照射下,在所選取的實(shí)驗(yàn)條件下,三唑酮發(fā)生了光降解反應(yīng),且符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為。各種實(shí)驗(yàn)條件下速率常數(shù)(k)的變化范圍為0.0027～0.0607 min-1。 (2)反應(yīng)影響因素: a.光源:太陽(yáng)光照下,三唑酮在三種介質(zhì)中的降解較慢。高壓汞燈對(duì)光反應(yīng)的激發(fā)效率明顯高于天然日光,三唑酮能夠發(fā)生明顯地降解。而在黑暗條件下,三唑酮幾乎不發(fā)生光降解反應(yīng)。 b.光強(qiáng):三唑酮在500 W高壓汞燈照射條件下比300 W高壓汞燈照射條件下降解速率明顯要快。 c.溶液介質(zhì):三唑酮在去離子水中(DW: deionized water)光反應(yīng)最快,人工海水(ASW: artificial seawater)與天然海水(NSW: natural seawater)相比,在人工海水中反應(yīng)速率稍快。 d.重金屬離子:不同的重金屬離子對(duì)不同的物質(zhì)表現(xiàn)出不同的作用,本論文驗(yàn)證了五種重金屬離子的存在影響了三唑酮的光降解反應(yīng)。通過(guò)改變金屬離子的濃度觀察其對(duì)光反應(yīng)的影響,證明了不同濃度的重金屬離子對(duì)三唑酮光降解反應(yīng)的作用有所不同。此外,實(shí)驗(yàn)還證明了重金屬離子對(duì)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:在不同介質(zhì)中光敏劑對(duì)三唑酮的光降解都表現(xiàn)出促進(jìn)作用,促進(jìn)作用大小依反應(yīng)物及反應(yīng)溶液介質(zhì)而定。 (3) pH測(cè)定:對(duì)三唑酮光降解過(guò)程中反應(yīng)液進(jìn)行pH檢測(cè),發(fā)現(xiàn)在不同介質(zhì)中pH均表現(xiàn)為降低趨勢(shì),但降低的程度及表現(xiàn)各不相同。 (4)產(chǎn)物檢測(cè):用GC-MS對(duì)三唑酮的降解產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè),共檢測(cè)出三種產(chǎn)物以及一種未知物質(zhì)。 2.樂(lè)果的光降解情況: (1)在60 min內(nèi),300 W高壓汞燈照射下樂(lè)果幾乎不發(fā)生降解。采用H2O2為催化劑,高壓汞燈照射下樂(lè)果可發(fā)生迅速降解,在所選取的實(shí)驗(yàn)條件下,樂(lè)果的降解符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為。各種實(shí)驗(yàn)條件下速率常數(shù)(k)的變化范圍為0.0213～0.0744 min-1。 (2)影響因素包括: a. H2O2用量:H2O2的最佳用量為2.8 g/L。 b.溶液介質(zhì):樂(lè)果在NSW中降解最慢,ASW與去DW比較,在ASW中略快。 c.重金屬離子:在NSW中,五種重金屬離子表現(xiàn)出不同的作用。 d.硝酸鹽及亞硝酸鹽:硝酸鹽及亞硝酸鹽的添加對(duì)樂(lè)果的光解均表現(xiàn)出抑制作用,且猝滅效應(yīng)強(qiáng)度隨硝酸鹽及亞硝酸鹽添加濃度的增加而增強(qiáng)。 綜上所述,本論文針對(duì)海水中兩種農(nóng)藥,對(duì)其光降解和光催化降解的反應(yīng)情況、動(dòng)力學(xué)及影響因素等方面進(jìn)行研究,取得出了一系列研究結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果,我們可以更好地了解天然海洋環(huán)境中該類農(nóng)藥的降解情況,為海洋環(huán)境中農(nóng)藥污染的治理提供重要的理論依據(jù)。
【圖文】：

1 文獻(xiàn)綜述 光降解反應(yīng)原理當(dāng)天然日光照射到海水表面時(shí)，由于在空氣、云層、海-氣界面以及海物表面等處所產(chǎn)生的光散射，使進(jìn)入到水體中的日光輻射損失大20%[31]，其余部分則被海水中水、顆粒物以及溶解態(tài)的無(wú)機(jī)組分和有機(jī)，從而引發(fā)在水體內(nèi)進(jìn)行的光化學(xué)反應(yīng)（圖 1-1）。海水中的有機(jī)物接受光照后發(fā)生的光反應(yīng)過(guò)程主要包括三個(gè)較為明顯光吸收、初級(jí)光反應(yīng)和次級(jí)光反應(yīng)[32,33]。

圖 1-3 有機(jī)物的初級(jí)光化學(xué)過(guò)程光反應(yīng)情況下，生成的初級(jí)光反應(yīng)產(chǎn)物比較活潑，它們將在體系中進(jìn)分子內(nèi)反應(yīng)，即次級(jí)光反應(yīng)。次級(jí)光反應(yīng)是初級(jí)光反應(yīng)產(chǎn)物與。次級(jí)光反應(yīng)也與吸收光波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。有機(jī)物就是經(jīng)過(guò)以上三個(gè)步驟逐步發(fā)生光降解，，并最終分解成與到整個(gè)海洋的元素循環(huán)中。此外，當(dāng)廣泛討論海洋有機(jī)物的有些情況下初級(jí)光反應(yīng)和次級(jí)光反應(yīng)并不能完全區(qū)分，它們是的前、后兩部分。光降解反應(yīng)類型及機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：P734.5

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 黃宏;李圓杏;楊紅偉;;水環(huán)境中抗生素的光降解研究進(jìn)展[J];環(huán)境化學(xué);2013年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 薛洪海;六六六在水、冰和雪中的光化學(xué)行為[D];吉林大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2646184