本文關(guān)鍵詞：硫化亞鐵—水體系下六溴環(huán)十二烷降解動力學(xué)和碳同位素分餾研究

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【摘要】：六溴環(huán)十二烷(hexabromocyclododecanes,HBCDs)是一類含溴的脂環(huán)烴,作為添加型阻燃劑在世界范圍內(nèi)得到廣泛使用,也因此而成為了環(huán)境中廣泛存在的持久性有機污染物質(zhì)。關(guān)于其在環(huán)境介質(zhì)中的降解途徑,包括物理降解、化學(xué)降解以及生物和非生物降解等也得到了廣大研究者們的持續(xù)關(guān)注。目前,關(guān)于HBCDs的降解途徑(光降解、熱降解、生物轉(zhuǎn)化等)已經(jīng)有了較多的文獻報道,然而,關(guān)于其在厭氧環(huán)境下的非生物降解轉(zhuǎn)化過程的研究還非常缺乏。硫化亞鐵(FeS)是天然硫鐵礦物中最豐富的礦物之一,廣泛地分布于自然水體、沉積物、湖泊、以及地下水環(huán)境中。相比其他還原物質(zhì),FeS具有二價鐵離子和二價硫離子兩種還原活性成分,所以,當(dāng)其出現(xiàn)在水與沉積物的界面上時,其對有機污染物質(zhì)的還原能力會表現(xiàn)得更強。因此,作者以HBCDs為研究對象,在實驗室內(nèi)研究其在硫化亞鐵-水體系中的非生物轉(zhuǎn)化動力學(xué)特征,以及在轉(zhuǎn)化過程中伴隨的穩(wěn)定碳同位素分餾特征。本研究的目的在于通過實驗室研究,增進對HBCDs環(huán)境化學(xué)行為的了解,探索單體穩(wěn)定碳同位素技術(shù)在有機污染物環(huán)境行為研究中應(yīng)用的可能性。本論文的第一部分研究內(nèi)容是利用高效液相色譜(HPLC)和氣相色譜-碳同位素比質(zhì)譜儀(GC-IRMS)建立了一套測定三種HBCDs異構(gòu)體(α-HBCD、β-HBCD和γ-HBCD)穩(wěn)定碳同位素組成的方法,并用EA-IRMS方法做了對比測定。結(jié)果表明該方法用有良好的精確性、準確性和重現(xiàn)性,在方法測定的全過程中都沒有發(fā)現(xiàn)碳同位素分餾現(xiàn)象。本論文的第二部分內(nèi)容研究了HBCDs在無氧的硫化亞鐵-水體系中的降解動力學(xué)特征。研究結(jié)果表明HBCDs在硫化亞鐵-水體系中得到了非常有效的降解。但α-HBCD、β-HBCD和γ-HBCD三個異構(gòu)體在該體系中的降解趨勢并不完全一致,具體表現(xiàn)為HBCDs異構(gòu)體降解程度的不同。導(dǎo)致這種不同的原因則可能是由于異構(gòu)體之間降解速率的不同,或者降解體系中HBCDs異構(gòu)體之間的構(gòu)型轉(zhuǎn)化造成。本論文的第三部分研究內(nèi)容分析了硫化亞鐵-水體系中HBCDs的穩(wěn)定碳同位素組成。結(jié)果顯示α-HBCD、β-HBCD和γ-HBCD三個異構(gòu)體在該體系中發(fā)生降解反應(yīng)時均表現(xiàn)出了比較明顯的同位素分餾效應(yīng)。其中,β-HBCD的δ13C值富集程度達1.76‰,α-HBCD和γ-HBCD則分別為0.54‰和0.67‰。應(yīng)用瑞利分餾模型對HBCDs三個異構(gòu)體同位素數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果顯示,β-HBCD和γ-HBCD與模型的契合度較好,α-HBCD則明顯不適合。結(jié)合HBCDs降解動力學(xué)數(shù)據(jù)分析,在一定程度上可以證明在硫化亞鐵-水體系中確實有HBCD異構(gòu)體之間的構(gòu)型轉(zhuǎn)化反應(yīng)發(fā)生。本論文的研究結(jié)果對于深入了解自然環(huán)境中HBCDs的環(huán)境化學(xué)行為具有重要的參考價值。HBCDs在非生物轉(zhuǎn)化過程中伴隨明顯的同位素分餾效應(yīng)表明穩(wěn)定碳同位素技術(shù)在有機污染物自然環(huán)境降解行為的研究中有很好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：六溴環(huán)十二烷 單體碳同位素分析 FeS 降解動力學(xué) 碳同位素分餾
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X132
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 專有名詞縮寫表12-13
• 第一章 緒論13-39
• 第一節(jié) 環(huán)境介質(zhì)中HBCDs的研究現(xiàn)狀13-27
• 一、六溴環(huán)十二烷概述13-17
• 二、HBCDs的環(huán)境行為及分布狀況17-24
• 三、HBCDs的降解轉(zhuǎn)化研究24-27
• 第二節(jié) 穩(wěn)定同位素技術(shù)在有機污染物環(huán)境行為研究中的應(yīng)用27-36
• 一、穩(wěn)定同位素技術(shù)數(shù)據(jù)表達及應(yīng)用概述28-31
• 二、有機污染物的穩(wěn)定同位素分析方法31-33
• 三、有機污染物環(huán)境行為過程中的同位素分餾特征33-35
• 四、環(huán)境研究中應(yīng)用穩(wěn)定同位素技術(shù)面臨的困難35-36
• 第三節(jié) 本研究的目的、意義和主要內(nèi)容36-39
• 一、目的和意義36
• 二、主要研究內(nèi)容36-38
• 三、研究技術(shù)路線圖38-39
• 第二章 HBCDs單體碳同位素分析方法的建立39-51
• 第一節(jié) 材料與方法39-41
• 一、標準品和實驗材料39-40
• 二、儀器設(shè)備40
• 三、樣品處理40-41
• 第二節(jié) 儀器分析41-43
• 一、HPLC部分41-42
• 二、LC-MS/MS部分42
• 三、EA-IRMS部分42-43
• 四、GC-IRMS部分43
• 五、數(shù)據(jù)處理與表示43
• 第三節(jié) 結(jié)果與討論43-50
• 一、三種HBCDs異構(gòu)體的分離制備與穩(wěn)定同位素組成43-47
• 二、方法的精確性和重現(xiàn)性47-48
• 三、本方法與EA-IRMS方法的比較48-50
• 第四節(jié) 本章小結(jié)50-51
• 第三章 硫化亞鐵-水體系下HBCDs的降解動力學(xué)特征51-69
• 第一節(jié) 實驗與方法52-55
• 一、標準品和試劑52
• 二、儀器設(shè)備52-53
• 三、實驗條件53
• 四、溶液配置53-54
• 五、降解實驗步驟54
• 六、儀器分析54-55
• 第二節(jié) 結(jié)果與討論55-67
• 一、硫化亞鐵-水體系下HBCDs的降解動力學(xué)研究55-60
• 二、硫化亞鐵-水體系下HBCDs降解中間產(chǎn)物分析60-67
• 第三節(jié) 本章小結(jié)67-69
• 第四章 硫化亞鐵-水體系下HBCDs的碳同位素分餾特征69-79
• 第一節(jié) 實驗與方法69-72
• 一、試劑和實驗材料69-70
• 二、儀器設(shè)備70
• 三、實驗條件70-71
• 四、實驗步驟71
• 五、儀器分析71-72
• 第二節(jié) 結(jié)果與討論72-78
• 一、α-HBCD的穩(wěn)定碳同位素分餾特征72-75
• 二、β-HBCD的穩(wěn)定碳同位素分餾特征75-76
• 三、γ-HBCD的穩(wěn)定碳同位素分餾特征76-78
• 第三節(jié) 本章小結(jié)78-79
• 第五章 主要結(jié)論和創(chuàng)新之處79-81
• 第一節(jié) 主要結(jié)論79-80
• 第二節(jié) 創(chuàng)新之處80
• 第三節(jié) 不足與展望80-81
• 參考文獻81-97
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果97

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5 孫春葉;毛治超;;國產(chǎn)碳同位素標樣的穩(wěn)定性實驗分析[J];科技風(fēng);2012年19期

6 徐萬順;;《中國冶金百科全書》炭素材料卷試寫條目(續(xù)1) 碳同位素[J];炭素技術(shù);1990年04期

7 S·L·Shiff;R·Aravena;王麗榮;;森林分水嶺溶解有機碳循環(huán)——碳同位素探索[J];世界地質(zhì);1992年02期

8 曹亞澄,周克瑜,孫國慶;蜂蜜和蜂蜜蛋白中碳同位素的質(zhì)譜分析法[J];食品科學(xué);1993年03期

9 趙孟軍，黃第藩;初論原油單體烴系列碳同位素分布特征與生油環(huán)境之間的關(guān)系[J];地球化學(xué);1995年03期

10 石昕,孫冬敏,秦勝飛,戴金星;煤成大、中型氣田天然氣的碳同位素特征[J];石油實驗地質(zhì);2000年01期

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1 周傳明;;華南埃迪卡拉紀碳同位素變化的古環(huán)境意義[A];中國古生物學(xué)會第十次全國會員代表大會暨第25屆學(xué)術(shù)年會——紀念中國古生物學(xué)會成立80周年論文摘要集[C];2009年

2 劉云怒;翁承文;侯建平;;碳同位素濃縮演示實驗[A];中國工程物理研究院科技年報（1999）[C];1999年

3 T.Yamaguchi;A.Ozawa;M.Chiba;R.Kanungo;T.Kato;K.Katori;K.Morimoto;T.Ohnishi;T.Suda;Y.Yamaguchi;A.Yoshida;K.Yoshida;H.Toki;N.Nakajima;I.Tanihata;;豐中子碳同位素反應(yīng)碎片縱向動量分布的研究[A];第十二屆全國核物理大會暨第七屆會員代表大會論文摘要集[C];2004年

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2 于志強;地質(zhì)卟啉碳同位素及結(jié)構(gòu)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（廣州地球化學(xué)研究所）;2000年

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