【摘要】： 海洋有機光化學是海洋化學的重要分支,并與海洋生物、海洋環(huán)境等學科密切相關。對海洋有機光化學進行系統(tǒng)深入的研究對進一步了解海洋中有機污染物的遷移變化規(guī)律具有重要的理論意義和實際意義。 農(nóng)藥的光化學降解是農(nóng)藥在環(huán)境中分解、轉(zhuǎn)化的重要途徑之一。農(nóng)藥分子吸收光能,導致分子鍵斷裂,發(fā)生直接或間接光解。因此,研究農(nóng)藥在海水中的光化學降解具有非常重要的意義,通過對農(nóng)藥的降解研究,推測其在環(huán)境中的降解途徑,了解農(nóng)藥使用的安全性,并指導農(nóng)藥的使用和新農(nóng)藥的實際合成。 本論文在已有科學研究的基礎上,采用實驗室模擬的方法,以兩種有代表性的農(nóng)藥為研究對象,探討了其在水環(huán)境中的光化學降解行為。通過儀器檢測和實驗分析,系統(tǒng)地研究了三唑酮和樂果的光降解反應。具體結(jié)果如下: 1.三唑酮的光降解情況: (1) 300 W高壓汞燈照射下,在所選取的實驗條件下,三唑酮發(fā)生了光降解反應,且符合一級反應動力學行為。各種實驗條件下速率常數(shù)(k)的變化范圍為0.0027～0.0607 min-1。 (2)反應影響因素: a.光源:太陽光照下,三唑酮在三種介質(zhì)中的降解較慢。高壓汞燈對光反應的激發(fā)效率明顯高于天然日光,三唑酮能夠發(fā)生明顯地降解。而在黑暗條件下,三唑酮幾乎不發(fā)生光降解反應。 b.光強:三唑酮在500 W高壓汞燈照射條件下比300 W高壓汞燈照射條件下降解速率明顯要快。 c.溶液介質(zhì):三唑酮在去離子水中(DW: deionized water)光反應最快,人工海水(ASW: artificial seawater)與天然海水(NSW: natural seawater)相比,在人工海水中反應速率稍快。 d.重金屬離子:不同的重金屬離子對不同的物質(zhì)表現(xiàn)出不同的作用,本論文驗證了五種重金屬離子的存在影響了三唑酮的光降解反應。通過改變金屬離子的濃度觀察其對光反應的影響,證明了不同濃度的重金屬離子對三唑酮光降解反應的作用有所不同。此外,實驗還證明了重金屬離子對農(nóng)藥光降解反應的影響是與溶液介質(zhì)相互作用的結(jié)果。 e.光敏劑:在不同介質(zhì)中光敏劑對三唑酮的光降解都表現(xiàn)出促進作用,促進作用大小依反應物及反應溶液介質(zhì)而定。 (3) pH測定:對三唑酮光降解過程中反應液進行pH檢測,發(fā)現(xiàn)在不同介質(zhì)中pH均表現(xiàn)為降低趨勢,但降低的程度及表現(xiàn)各不相同。 (4)產(chǎn)物檢測:用GC-MS對三唑酮的降解產(chǎn)物進行檢測,共檢測出三種產(chǎn)物以及一種未知物質(zhì)。 2.樂果的光降解情況: (1)在60 min內(nèi),300 W高壓汞燈照射下樂果幾乎不發(fā)生降解。采用H2O2為催化劑,高壓汞燈照射下樂果可發(fā)生迅速降解,在所選取的實驗條件下,樂果的降解符合一級反應動力學行為。各種實驗條件下速率常數(shù)(k)的變化范圍為0.0213～0.0744 min-1。 (2)影響因素包括: a. H2O2用量:H2O2的最佳用量為2.8 g/L。 b.溶液介質(zhì):樂果在NSW中降解最慢,ASW與去DW比較,在ASW中略快。 c.重金屬離子:在NSW中,五種重金屬離子表現(xiàn)出不同的作用。 d.硝酸鹽及亞硝酸鹽:硝酸鹽及亞硝酸鹽的添加對樂果的光解均表現(xiàn)出抑制作用,且猝滅效應強度隨硝酸鹽及亞硝酸鹽添加濃度的增加而增強。 綜上所述,本論文針對海水中兩種農(nóng)藥,對其光降解和光催化降解的反應情況、動力學及影響因素等方面進行研究,取得出了一系列研究結(jié)果。根據(jù)實驗模擬結(jié)果,我們可以更好地了解天然海洋環(huán)境中該類農(nóng)藥的降解情況,為海洋環(huán)境中農(nóng)藥污染的治理提供重要的理論依據(jù)。
【圖文】：

1 文獻綜述 光降解反應原理當天然日光照射到海水表面時，由于在空氣、云層、海-氣界面以及海物表面等處所產(chǎn)生的光散射，使進入到水體中的日光輻射損失大20%[31]，其余部分則被海水中水、顆粒物以及溶解態(tài)的無機組分和有機，從而引發(fā)在水體內(nèi)進行的光化學反應（圖 1-1）。海水中的有機物接受光照后發(fā)生的光反應過程主要包括三個較為明顯光吸收、初級光反應和次級光反應[32,33]。

圖 1-3 有機物的初級光化學過程光反應情況下，生成的初級光反應產(chǎn)物比較活潑，它們將在體系中進分子內(nèi)反應，即次級光反應。次級光反應是初級光反應產(chǎn)物與。次級光反應也與吸收光波長無關。有機物就是經(jīng)過以上三個步驟逐步發(fā)生光降解，，并最終分解成與到整個海洋的元素循環(huán)中。此外，當廣泛討論海洋有機物的有些情況下初級光反應和次級光反應并不能完全區(qū)分，它們是的前、后兩部分。光降解反應類型及機理
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：P734.5

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 黃宏;李圓杏;楊紅偉;;水環(huán)境中抗生素的光降解研究進展[J];環(huán)境化學;2013年07期

相關博士學位論文 前1條

1 薛洪海;六六六在水、冰和雪中的光化學行為[D];吉林大學;2012年

本文編號：2646184