【摘要】：環(huán)境雌激素(EEs)的殘留不僅會引發(fā)水體污染,在水體進(jìn)行氯化消毒時(shí),還難以避免的與消毒劑反應(yīng)生成EEs基消毒副產(chǎn)物(DBPs),產(chǎn)生二次污染。飲用水中EEs作為Cl-DBPs前體物的研究已見報(bào)道,但對于含有Br-的水體如海產(chǎn)養(yǎng)殖水,在氯化消毒時(shí)EEs將產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的新型Br-DBPs。本文主要研究了 17β-雌二醇(E2)在海水氯化消毒過程與消毒劑NaCIO相互作用后的轉(zhuǎn)化,包括反應(yīng)動力學(xué)、E2反應(yīng)活性位點(diǎn)、轉(zhuǎn)化途徑、生成的Br-DBPs的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和形成機(jī)理和生物毒性進(jìn)行分析;利用QSAR模型分析揭示以EEs為前體物的鹵代DBPs的生物毒性;并利用紫外激活過硫酸鹽(UV/PS)高級氧化技術(shù)降解E2以控制DBPs的生成。研究表明:(1)在不同水環(huán)境中的E2和NaCIO反應(yīng)過程中,E2的降解速率與初始pH值和水樣類型有關(guān),在淡水、海產(chǎn)養(yǎng)殖水和海水中,反應(yīng)速率常數(shù)分別為0.133 min-1、2.067 min-1和2.592 min-1。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是由于三種水中溴離子(Br-)的濃度不同造成的,Br-能促進(jìn)NaCIO與E2反應(yīng)。此外,Br的存在也可能導(dǎo)致溴代DBPs(Br-DBPs)的形成。實(shí)驗(yàn)探究了反應(yīng)中生成的DBPs、E2上的反應(yīng)中心位點(diǎn)和以及對E2轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行了探索。實(shí)驗(yàn)觀察到7個(gè)鹵代DBPs,其中包括3個(gè)氯化DBP。(Cl-DBPs)和4個(gè)Br-DBPs。研究發(fā)現(xiàn)E2的反應(yīng)活性位點(diǎn)是五元環(huán)和苯環(huán)上苯酚位置的鄰位C9-C10位點(diǎn)。(2)以logKow做為參數(shù)指標(biāo)來構(gòu)建的QSAR模型證明Br-DBPs中當(dāng)化合物結(jié)構(gòu)相似時(shí)隨著鹵素原子個(gè)數(shù)的增加,化合物生物毒性增加。采用化合物的log BCF值作為預(yù)測指標(biāo)使用EPI-suite模擬測定實(shí)驗(yàn)中所得的E2鹵代DBPs中Br-DBPs的生物毒性大于其氯代相似物。(3)反應(yīng)體系的pH會影響UV/PS降解E2的速率,在中性條件下降解速率最快,過堿或過酸都會抑制反應(yīng)的進(jìn)行;而在水體中的陰離子如Br-,Cl-會促進(jìn)UV/PS降解E2的反應(yīng),HCO3對反應(yīng)有一個(gè)抑制作用,SO42-和陽離子(Na+,Mg2+,K+)對降解速率基本無影響;在半咸水和淡水中都檢測到了相同的中間產(chǎn)物,且UV/PS降解E2同時(shí)是一個(gè)礦化過程,在反應(yīng)8h時(shí)礦化率可達(dá)到90.97%;UV/PS體系中E2主要通過加羥基、脫氧加氫等反應(yīng)被降解,E2反應(yīng)位點(diǎn)主要位于苯環(huán)上,主要有五元環(huán)上羰基化,C10和C5之間的鍵斷裂導(dǎo)致脫去苯環(huán)以及C2和C3位點(diǎn)羧基化等反應(yīng);在鹵素離子存在時(shí),UV/PS降解E2的過程中不會產(chǎn)生鹵代DBPs;UV/PS體系中存在的E2可以抑制溴酸鹽的生成,證明UV/PS相對于傳統(tǒng)氯化消毒是一種安全可靠的降解E2的方法。
【圖文】：

辛醇－水分配系數(shù)（Ｋｏｗ）和較差的可生化性，屬于雌性化作用最強(qiáng)的天然雌激素之一，逡逑而成為被研究最多的內(nèi)源性干擾物。Ｅ２亦稱“動情素”，其分子式為Ｃ１８Ｈ２４０２邋（結(jié)逡逑構(gòu)式如圖１－１），Ｅ２能促未成年女子的第二性征的發(fā)育和性器官的最后形成，對成年逡逑女子作用除可以保持上述第二性征外還能使其子宮內(nèi)膜發(fā)生一系列的變化，產(chǎn)生周逡逑期性月經(jīng)。在應(yīng)用方面，Ｅ２可以作為藥劑補(bǔ)充雌激素不足和治療晚期前列腺癌。逡逑－１０－逡逑

亡。研宄表明次氯酸鈉是一種廣譜、安全的消毒劑，消毒效果比液氯更為理想。逡逑３．１邋Ｅ２與ＮａＣＩＯ的反應(yīng)動力學(xué)逡逑３．１．１不同消毒水體對反應(yīng)動力學(xué)的影響逡逑實(shí)驗(yàn)研究了淡水（Ｃ「：邋Ｏｇ／ＬＢｒ＂：邋Ｏｍｇ／Ｌ）、半咸水（Ｃｆ：邋ＧＡｇ／ＬＢｒ＇邋２２ｍｇ／Ｌ）和逡逑咸水（Ｃｆ：邋１９ｇ／ＬＢｒ＿：邋６５ｍｇａ／Ｌ）對Ｅ２與ＮａＣＩＯ反應(yīng)速率的影響，本文對Ｅ２在上述逡逑三種水環(huán)境中的ＮａＣＩＯ氧化進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)研[�。淤p跡擔(dān)歟ǎ幔┛杉�，氮N從校擔(dān)恚椋鑠義顯詘胂趟拖趟械模牛簿圖負(fù)醴從ν耆聳痹詰腥涌梢約觳獾劍保保擔(dān)恚紓體義系模牛�，其咒^椒從校歟韜蟛盼薹斐觥＝峁礱鰨謾負(fù)停攏椋反俳隋澹牛埠停危幔茫桑襄義系姆從�。哇E擔(dān)歟ǎ猓┍礱鰨牛蒼諶植煌肪誠碌姆從λ俾首裱合趟景胂趟鏡義系墓媛桑直鷂海玻擔(dān)梗插澹恚椋睿�、２．０６７邋ｍｉｎ１邋簽冲０．１３_澹恚椋睿薄ｅ義希常板邋五邋五義希ā輳歟╁巍ⅲ保ⅲⅲ保狻觶Вⅲ保ⅲВ

本文編號：2620625