腐殖化過程中典型有機污染物轉(zhuǎn)化機制的研究.pdf

1、腐殖化是外源有機物在環(huán)境中轉(zhuǎn)化的一個重要途徑，它導(dǎo)致小分子物質(zhì)聚合或與土壤有機質(zhì)結(jié)合，最終形成無定型的土壤有機質(zhì)。全面了解腐殖化過程中有機污染物轉(zhuǎn)化的機理，可為科學(xué)評估腐殖化過程對有機污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化和風(fēng)險提供可靠依據(jù)。
　　本研究選擇阿特拉津(ATZ)作為研究對象，對ATZ與有機質(zhì)結(jié)合的機理進行深入探究，分析產(chǎn)物。研究結(jié)果表明，在一系列結(jié)構(gòu)不同的腐殖質(zhì)模擬化合物中，苯胺明顯促進ATZ的去除。由于ATZ中含有的Cl原子具有強電

2、負性，使得與之相連的碳原子很容易受到苯胺結(jié)構(gòu)中親核基團(-,NH2)的攻擊，因此這兩種物質(zhì)間可能通過親核取代途徑進行結(jié)合。本研究還選取環(huán)境中普遍存在的氨基酸/多肽等親核物質(zhì)對ATZ形成結(jié)合態(tài)殘留的影響進行研究。實驗結(jié)果表明，含巰基(-SH)的氨基酸/多肽可有效地去除ATZ，氨基酸/多肽中與ATZ反應(yīng)的活性官能團是-SH。除含硫氨基酸/多肽外，硫醇和硫化鈉也能夠與ATZ反應(yīng)。
　　本研究選取鹵代酚作為典型的酚類有機污染物，探究其在漆

3、酶催化過程中的反應(yīng)動力學(xué)，探討了腐植酸（HA)、金屬離子對鹵代酚轉(zhuǎn)化的影響，深入分析反應(yīng)產(chǎn)物。實驗結(jié)果表明，漆酶催化氧化鹵代酚遵循二級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律。HA存在時，抑制鹵代酚的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)遵循一級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律;通過動力學(xué)模型分析HA的作用機理，結(jié)果表明HA充當(dāng)鹵代酚自由基的淬滅劑。1 mmol·L-1 Cu2+促進鹵代酚的轉(zhuǎn)化，隨Cu2+濃度增加則會抑制鹵代酚的轉(zhuǎn)化。鹵代酚自由基通過C-C或C-O共價鍵結(jié)合分別生成羥基鹵代聯(lián)苯和羥基鹵代聯(lián)

4、苯醚等聚合產(chǎn)物。部分聚鹵代產(chǎn)物具有內(nèi)分泌干擾性，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康存在一定威脅。本研究為聚鹵代芳香族化合物的來源提供了科學(xué)依據(jù)。
　　此外，利用模型化合物（3，5-二羥基苯甲酸、間苯二酚）模擬腐殖質(zhì)對鹵代酚反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，3，5-二羥基苯甲酸一定程度上模擬了HA的反應(yīng)，間苯二酚可抑制鹵代酚的轉(zhuǎn)化，但隨其投加量的增加，抑制效果沒有顯著變化。反應(yīng)過程中有鹵代酚與模型化合物通過C-C/C-O交叉聚合的產(chǎn)物和具有二噁英結(jié)構(gòu)的物質(zhì)生