錢成,宋賓學(xué),謝禹,顏曉姝,趙斯琦,陳蕾
(南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,江蘇南京 210037)
三氯生的化學(xué)名稱為2,4,4'-三氯-2'-羥基-二苯醚,是人工合成的一種有醚類和酚類基團(tuán)的氯代芳香化合物,是一種新型污染物[1],。以新型環(huán)境污染物為代表的三氯生已引起了大家廣泛關(guān)注,光降解是其在水體中轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要過(guò)程[2]。氯離子是海水中含量較高的物質(zhì),可能對(duì)三氯生的光降解有一定的影響[3],然而目前關(guān)于氯離子對(duì)三氯生光降解的研究卻很少有報(bào)道,本次研究將深入探討不同濃度的氯離子對(duì)三氯生光降解的影響。
高效液相色譜儀(日立L-2 000,日本),光化學(xué)反應(yīng)儀(YM-GHX-V,上海),氙燈(500 W),汞燈(500 W),三氯生(Sigma公司,分析純),氫氧化鈉(分析純),鹽酸(分析純),氯化鈉(分析純),甲醇(色譜純),乙腈(色譜純),超純水等。
將三氯生、氯化鈉、超純水、攪拌磁子依次加入石英反應(yīng)管中,配成30mL溶液,其中三氯生的濃度為5 mg/L,氯離子濃度分別為0、50、100 mg/L。將反應(yīng)管放入光反應(yīng)器中,分別在汞燈和氙燈下恒溫(25℃)光照。按一定的時(shí)間間隔取樣,并采用高效液相色譜測(cè)定三氯生的濃度。
表1 不同氯離子濃度下三氯生的光降解速率(K)以及半衰期(T1/2)
液相色譜:進(jìn)樣量20μL,流動(dòng)相為乙腈∶水=75∶25(V/V),流速1.0mL/min,色譜柱為ShimadzuVP-ODSC18柱(250mm×4.6mm,5μm),紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm。
以三氯生的反應(yīng)濃度和初始濃度為據(jù)計(jì)算ln(C0/Ct),并對(duì)時(shí)間作圖 ,可以看到光降解曲線是符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),將不同氯離子濃度下三氯生的光降解速率常數(shù)和半衰期計(jì)算記入表1。從表1可以看出,同一種氯離子濃度時(shí),在汞燈光照下,氯離子對(duì)三氯生的光降解起微弱的促進(jìn)作用;而在氙燈光照下,則對(duì)三氯生的光降解起抑制作用。此外,發(fā)現(xiàn)在汞燈光照條件下,加入50 mg/L的氯離子之后,三氯生的光反應(yīng)速率略增大,當(dāng)加入100 mg/L的氯離子后,光反應(yīng)速率要更大,但增幅較小,這說(shuō)明了在汞燈光照條件下,加入氯離子后三氯生光降解反應(yīng)速率均大于純水中的反應(yīng)速率,隨著氯離子濃度的增大,反應(yīng)速率也增大,但增幅較小,故可知,在汞燈光照條件下,氯離子對(duì)三氯生的降解起微弱的促進(jìn)作用。而在氙燈光照條件下,加入50 mg/L的氯離子之后,三氯生的光降解速率減小,加入100 mg/L的氯離子之后,速率反而略有上升,這說(shuō)明了在氙燈光照下,氯離子對(duì)三氯生溶液有抑制作用,且在低濃度條件下,抑制作用更加顯著。
在汞燈光照條件下,氯離子對(duì)三氯生的光降解起促進(jìn)作用,但該作用較為微弱;而在氙燈光照條件下,氯離子對(duì)三氯生的光降解起抑制作用,且低濃度氯離子對(duì)光降解的抑制作用較高濃度的更加明顯。由于氯離子在自然水體中濃度為0.5~5.1 mmol/L,存在較為廣泛,本次研究的結(jié)果將有助于加深對(duì)三氯生環(huán)境轉(zhuǎn)化及對(duì)生態(tài)產(chǎn)生影響的認(rèn)識(shí)。
[1]Reiss R,Mackay N,Habig C,et al.An Ecological Risk Assessment for Triclosan in Lotic Systems Following Discharge from Wastewater Treatment Plants in the United States[J].Environmental Toxicology and Chemistry,2002,21(11):2483-2492.
[2]周世兵,周雪飛,張亞雷,等.三氯生在水環(huán)境中的存在行為及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染與防治,2008,30(10):71-74.
[3]Walse S S,Morgan M L,Kong L,et al.Role of Dissolved OrganicMatter,Nitrate,and Bicarbonate in the Photolysis of Aqueous Fipronil[J].Environmental Science &Technolo gy,2004,28(14):3908-3915.