海水中挥发性卤代烃的光化学生成

摘要

挥发性卤代烃释放到环境中会对自然环境和人体健康造成极大的危害，其中海洋是挥发性卤代烃的天然来源之一。本论文以丁香酸和腐殖质(HA)为前驱体，模拟海水环境，通过改变不同的实验条件，如光照强度、反应物浓度、pH值、铁离子浓度等，研究其对一氯甲烷和一溴甲烷形成的影响。采用的样品前处理方法为吹扫捕集法，并结合气相色谱质谱联用的方法对反应的生成物进行准确的定性及定量分析。采用红外光谱仪、紫外可见分光光度计、气质联用仪对反应的中间产物进行判断分析，进而推测丁香酸在光照条件下生成挥发性卤代烃的机理过程。实验得出以下结论:
　　(1)在以丁香酸为前驱体的一溴甲烷研究中表明，光照是丁香酸形成一溴甲烷的必要因素;增大溴离子浓度、Fe3+浓度和丁香酸浓度可以促进一溴甲烷的生成;而氯离子表现出抑制作用。在以HA为前驱体的一溴甲烷研究中表明，加入NO2-或增大HA浓度可以促进HA生成一溴甲烷;Fe3+能够大幅度提高一溴甲烷的生成量;存在FeCl3的条件下，增大氯离子浓度和pH值能够抑制一溴甲烷的生成。
　　(2)在以丁香酸为前驱体的一氯甲烷研究中表明，pH对一氯甲烷的生成量有影响，近中性时一氯甲烷生成量最大;增大Fe3+浓度对一氯甲烷的生成起到抑制作用。丁香酸在光照条件下可以发生质子化作用、脱羧反应及亲核取代反应，产生酮类、酸类等其它小分子物质。在以HA为前驱体的一氯甲烷研究中表明，增大光强、增加氯离子浓度及HA浓度都可以促进一氯甲烷的生成;与丁香酸类似，酸性和碱性条件会使一氯甲烷生成量减小，加入Fe3+也会抑制一氯甲烷的产生。
　　了解卤代烃的生成过程、产生原理及其生成效率的影响因素对卤代烃天然来源的研究有着重要的价值，为减轻卤代烃对环境的危害提供参考。

目录

声明

摘要

引言

1．1 挥发性卤代烃

1．1．1 挥发性卤代烃来源

1．1．2 挥发性卤代烃生成机理

1．1．3 挥发性卤代烃影响因素

1．1．4 挥发性卤代烃分析方法

1．2 溶解性有机质(DOM)

1．2．1 DOM来源及组成

1．2．2 DOM光化学反应

1．2．3 DOM作为前驱体生成挥发性卤代烃

1．3 研究内容及意义

第2章 实验部分

2．1．2 实验试剂

2．2 实验条件

2．2．2 气相色谱质谱条件

2．2．3 液相色谱条件

2．3 一溴甲烷生成量的影响因素

2．3．1 以丁香酸为前驱体的一溴甲烷生成的影响因素

2．3．2 以腐殖质HA为前驱体的一溴甲烷生成的影响因素

2．3．3 真实海水环境一溴甲烷的生成

2．4 一氯甲烷生成量的影响因素

2．4．1 以丁香酸为前驱体的一氯甲烷生成的影响因素

2．4．2 以腐殖质HA为前驱体的一氯甲烷生成的影响因素

2．4．3 真实海水环境一氯甲烷的生成

2．5 反应中间体分析

2．5．1 液液萃取

2．5．2 衍生化

2．6 HA结构表征

2．6．1 红外光谱分析

第3章 一溴甲烷的光化学生成

3．1 分析方法建立

3．1．1 实验系统密封性

3．1．2 一溴甲烷标准曲线

3．2 一溴甲烷光化学生成

3．2．1 以丁香酸为前驱体生成一溴甲烷

3．2．2 以腐殖质HA为前驱体生成一溴甲烷

3．2．3 真实海水环境一溴甲烷的生成

3．3 本章小结

4．1 分析方法建立

4．1．1 实验系统密封性

4．1．2 一氯甲烷标准曲线

4．2 一氯甲烷光化学生成

4．2．1 以丁香酸为前驱体生成一氯甲烷

4．2．2 以腐殖质HA为前驱体生成一氯甲烷

4．2．3 真实海水环境一氯甲烷的生成

4．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

作者简介