天然水體中pH對(duì)酚類污染物光解的影響.pdf

1、酚類污染物是天然水體中一類主要的污染物，具有酸性官能團(tuán)，此類污染物在水體中能夠解離，并且解離程度與環(huán)境pH值有關(guān)。目前已有報(bào)道顯示，pH對(duì)酚類污染的降解速率具有很大影響，然而其具體機(jī)理仍不知曉。光解是酚類在環(huán)境水體中降解的重要途徑，以間接光解為主。腐殖酸是自然水體中廣泛存在的敏化劑，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與環(huán)境因素有著密切聯(lián)系，但目前有關(guān)pH對(duì)腐殖酸結(jié)構(gòu)及其光化學(xué)活性的影響的研究還不多。為解決以上問題，本論文主要開展了以下幾個(gè)方面的工作。

2、 本研究選擇了三種酚類化合物作為目標(biāo)物，即五氯酚(pKa=4.7)、對(duì)硝基酚(pKa=7.14)、苯酚(pKa=10.0)，考察了解離對(duì)其直接光解規(guī)律的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氙燈光照下五氯酚的離子態(tài)直接光解比分子態(tài)快，而硝基酚和苯酚與之相反。三種酚類光解的總降解速率常數(shù)與解離度的關(guān)系均符合冪函數(shù)變化規(guī)律。任意解離條件下分子態(tài)與離子態(tài)的光降解速率常數(shù)可由冪函數(shù)切線方程來計(jì)算。解離對(duì)酚類物質(zhì)降解規(guī)律的影響主要是通過氧負(fù)離子的形成改變了苯環(huán)以

3、及其他取代基團(tuán)的活性而造成的。 應(yīng)用紫外、紅外、原子力顯微鏡、氧化還原電位儀等表征方法，考察了pH對(duì)腐殖酸結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，隨著pH值的增加，腐殖酸共軛基團(tuán)的含量增加了，并且吸收峰有明顯的紅移，另外腐殖酸結(jié)構(gòu)中羧基、羥基的含量增加了，這可能是因?yàn)轷ヮ惤Y(jié)構(gòu)水解了；堿性條件下腐殖酸的分子尺寸減小了，說明腐殖酸分子中有部分結(jié)構(gòu)斷裂所致；腐殖酸Eh值與pH呈線性關(guān)系，并且隨pH的增加而降低，遞減率為-42.64mV/unit

4、 pH。說明HA的還原性隨pH增加而增強(qiáng)。 采用氙燈作為光源，考察了不同pH條件下腐殖酸對(duì)酚類光解的影響。腐殖酸對(duì)五氯酚的光解起到抑制作用，隨著濃度的增加抑制作用越明顯；適量的腐殖酸濃度(小于1.2 mg/L)能夠促進(jìn)硝基酚和苯酚的光解。隨著pH值的增加，腐殖酸對(duì)酚類光解先抑制而后促進(jìn)，而強(qiáng)堿性條件下，促進(jìn)作用減弱。腐殖酸的光敏化降解酚類污染物的能力增加，與之前表征的堿性條件下腐殖酸結(jié)構(gòu)中羧基、羥基的含量增加相一致。