不同來源腐殖酸及其與Fe(Ⅲ)體系光降解水中污染物的研究.pdf

1、在自然水體中，F(xiàn)e(Ⅲ)的分布非常廣泛，其和水體中的一些吸光物質(zhì)產(chǎn)生的H2O2組成的Fe(Ⅲ)/H2O2系統(tǒng)對有機(jī)污染物的降解影響的研究目前還相對較少。腐殖酸(humic acids，HA)作為自然環(huán)境中重要的吸光物質(zhì)之一，來源廣泛，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對污染物在自然環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化具有重要影響。因此，本論文首先考察了2種不同來源的腐殖酸對有機(jī)染料活性艷蘭(KN-R)在Fe(Ⅲ)/H2O2系統(tǒng)中降解的影響，其次研究了4種不同來源的腐殖酸及其與Fe

2、(Ⅲ)的絡(luò)合體系對除草劑2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-dichlorophenoxyacetic acid，2，4-D)光解的影響，并初步探索不同光照體系中的光解機(jī)理。獲得如下結(jié)果:
　　(1)在模擬太陽光的照射下(λ＞400nm)，KN-R在Fe(Ⅲ)/H2O2系統(tǒng)中的降解主要是由于Fe(Ⅲ)/H2O2體系生成了羥基自由基(·OH);溶液pH對KN-R在Fe(Ⅲ)/H2O2系統(tǒng)中降解的影響表現(xiàn)為隨著溶液pH從3增加到5，KN-R

3、的降解率從60.6％降低至43.9％;然而，加入HA后，KN-R在Fe(Ⅲ)/H2O2系統(tǒng)中的降解率隨著pH的升高(3-5)卻出現(xiàn)了增加的趨勢，從70.4％升至78.9％，這一方面說明自然水體中HA的存在，促進(jìn)了污染物在Fe(Ⅲ)/H2O2系統(tǒng)中的光降解，另一方面，HA的存在使得水體中污染物發(fā)生光降解的pH拓展到較寬的范圍，從而影響污染物在天然水體環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化。
　　(2)通過添加羥基自由基猝滅劑KI以及KN-R在不同的體系中

4、降解動力學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示:在模擬太陽光的照射下(λ＞400nm)，KN-R在Fe(Ⅲ)/H2O2/HA系統(tǒng)中的降解機(jī)理主要包括4個(gè)途徑，分別為:被Fe(Ⅲ)/H2O2系統(tǒng)產(chǎn)生的羥基自由基降解，約占33.3％;被Fe(Ⅲ)/H2O2/HA系統(tǒng)產(chǎn)生的羥基自由基降解，約占38.9％;被腐殖酸或Fe(Ⅲ)和腐殖酸形成的絡(luò)合物吸附，約占5.6％;被Fe(Ⅲ)/H2O2/HA系統(tǒng)產(chǎn)生的其他活性物質(zhì)降解，約占22.2％。其中，由羥基自由基導(dǎo)致的活性艷藍(lán)降解

5、占據(jù)降解總量的72.2％。
　　(3)在模擬太陽光的照射下(λ＞400nm)，2，4-D在不同來源腐殖酸溶液中或者腐殖酸與鐵絡(luò)合體系溶液中光解均遵循準(zhǔn)一級動力學(xué)過程，2，4-D在四種不同來源的腐殖酸溶液中的光解速率常數(shù)分別為kd=0.0189h-1（來源于德國森林）、kh=0.0110h-1（來源于呼倫貝爾草原）、kc=0.0162h-1（來源于赤峰森林）以及k1=0.0206h-1（來源于大連河流底泥）;2，4-D在四種不同來源

6、的腐殖酸及其與Fe(Ⅲ)絡(luò)合體系溶液中的光解速率常數(shù)分別為kd'=0.0330h-1、kh'=0.0182h-1、k'=0.0307h-1以及k1'=0.0368h-1。
　　(4)在模擬太陽光的照射下(λ＞400nm)，2，4-D在不同來源的腐殖酸及其與Fe(Ⅲ)絡(luò)合體系中的光解機(jī)理基本相同，光敏化產(chǎn)生的羥基自由基對2，4-D的降解占據(jù)主導(dǎo)地位。但是不同來源的腐殖酸的光敏活性具有一定的差異，其中光敏活性大小為:來源于河流底泥腐殖