苯并三唑类紫外线稳定剂UV-P在近岸海水中的环境光降解

论文摘要

光化学转化是痕量有机污染物（TOrCs）在表层水体中重要的降解途径之一。苯并三唑类紫外线稳定剂（BT-UVs）因具有光稳定性而被大量添加于塑料等产品中,现已成为水环境中常被检出的TOrCs,但其环境光化学行为尚不明确。BT-UVs在水环境中是否会表现光稳定性而具有潜在持久性值得探究。TOrCs在水环境中的光降解受环境因子影响,如溶解性有机质（DOM）,pH等,以往研究发现淡水DOM是影响TOrCs光降解的重要因素,影响作用与DOM来源和TOrCs结构具有特异性关系。受人类活动如海水养殖影响,近海DOM具有来源独特、浓度高等特点,前人发现近海DOM能显著促进磺胺类抗生素光降解,但关于近海DOM对其它TOrCs（如BT-UVs）光降解的影响仍有待研究。本研究选取BT-UVs中结构最具代表性的2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三唑（UV-P）作为目标物,探究UV-P在近岸海水中的光解动力学,揭示近岸海水DOM及卤素离子对其光降解的影响机制,主要内容和结果如下:（1）采用模拟日光照射实验,探究了UV-P在磷酸盐缓冲溶液、淡水和近岸海水中的光解动力学。发现UV-P在中性条件下（中性形态）的表观光解速率常数(kobs)和量子产率小于其在酸性和碱性条件下（离子形态）。UV-P在自然水体中的kobs比其在磷酸盐缓冲溶液中大一个数量级,这归因于UV-P与活性中间体的高反应活性。UV-P与单线态氧（1O2）、羟基自由基（HO?）、激发三线态DOM（3DOM*）的二级反应速率常数大于各活性中间体与部分抗生素、抗病毒药物、防晒剂和阻燃剂类污染物。基于以上测定参数,借助模型预测了一天不同时刻UV-P在黄河三角洲区域的海水、淡水、河口水中水深0-2 m各处的光降解半减期(t1/2),平均t1/2分别为41.93 h,49.66 h,24.38 h。（2）考察了DOM和卤素离子对UV-P光降解的影响机制,发现受海水养殖影响程度不同的海水DOM（DOM-S1,DOM-S2,DOM-S3）和萨瓦尼河天然有机质（SRNOM）均能促进UV-P光降解。DOM主要通过产生3DOM*促进UV-P光降解,四种3DOM*对UV-P间接光降解的贡献为98.361%-99.278%,1O2和HO?的作用不显著。UV-P的光降解速率与DOM浓度成正比,DOM主要通过产生活性中间体促进UV-P光降解,而非抗氧化作用。海水浓度水平Clˉ（0.54 M）和Brˉ（0.8 mM）均能促进UV-P光降解。卤素离子和海水DOM对UV-P的光降解影响为拮抗关系,卤素离子能淬灭3DOM*,从而对UV-P光降解的促进作用减弱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 痕量有机污染物水环境光化学转化的研究进展及选题依据
•   1.1 环境光化学转化及研究方法
•     1.1.1 环境光化学转化的概念
•     1.1.2 环境因子的影响
•     1.1.3 环境光化学转化动力学和研究方法
•   1.2 苯并三唑类紫外线稳定剂（BT-UVs）的环境水平及生态毒理效应
•     1.2.1 BT-UVs简介
•     1.2.2 BT-UVs的环境水平
•     1.2.3 BT-UVs的生态毒理效应
•   1.3 苯并三唑类物质的水环境光化学转化
•   1.4 本论文的选题依据、研究目的、内容和技术路线
•     1.4.1 选题依据
•     1.4.2 研究目的和内容
•     1.4.3 技术路线
• 2 UV-P在近岸海水中的光解动力学
•   2.1 引言
•   2.2 材料与方法
•     2.2.1 实验材料
•     2.2.2 模拟日光照射实验与样品分析
•     2.2.3 光解量子产率
•     2.2.4 UV-P与 RIs反应活性的测定
•   2.3 结果与讨论
•     2.3.1 不同解离形态UV-P的光解动力学
•     2.3.2 UV-P在不同水体中的光降解速率常数
•     2.3.3 UV-P与 RIs的反应活性
•     2.3.4 预测UV-P在黄河三角洲水体中的光降解速率常数
•   2.4 小结
• 3 海水溶解性组分对UV-P光解动力学的影响
•   3.1 引言
•   3.2 材料与方法
•     3.2.1 实验材料
•     3.2.2 模拟日光照射实验及样品分析
•     3.2.3 光谱参数测定及光屏蔽校正
•     3.2.4 RIs稳态浓度和量子产率的测定
•   3.3 结果与讨论
•     3.3.1 DOM对 UV-P光降解的影响
•     3.3.2 卤素离子对UV-P光降解的影响
•     3.3.3 卤素离子和DOM对 UV-P光降解的复合影响
•   3.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈曦

导师: 陈景文

关键词: 苯并三唑类紫外线稳定剂,光降解,溶解性有机质,近岸海水

来源: 大连理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用

单位: 大连理工大学

分类号: X55

DOI: 10.26991/d.cnki.gdllu.2019.000708

总页数: 60

文件大小: 2855K

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