表层土壤中光敏物质对典型有机氯农药光解作用研究

摘要

土壤是林丹(γ-HCH)和滴滴涕(p,p'-DDT)等有机氯农药在环境中的主要归宿之一,表层土壤中含有一定量的半导体矿物和有机光敏物质.本论文重点考察了此类物质对表层土壤中γ-HCH和p,p'-DDT的光解作用.分别采集红壤和砂壤样品.经X射线荧光光谱仪分析发现Fe<,2>O<,3>和TiO<,2>在红壤中含量分别为7.21％和1.42％;在砂壤中分别为1.01％和0.02％.分别把γ-HCH和p,p'-DDT吸附到这两种土壤颗粒上,在紫外光照射下,进行光化学反应,结果发现γ-HCH和p,p'-DDT光解遵循准一级动力学方程.为了强化γ-HCH和p,p'-DDT在土壤中的光解过程,本研究将α-Fe<,2>O<,3>和TiO<,2>分别添加到吸附γ-HCH或p,p'-DDT的砂壤中,在紫外光照射下考察它们对γ-HCH和p,p'-DDT光催化强化分解能力.同时考察了催化剂用量、土壤pH和光强等因素对γ-HCH和p,p'-DDT光解的影响.蒙脱土既是土壤的一种矿物成分又是一类天然微粒材料.本研究把制备的蒙脱土和TiO<,2>复合催化剂(TiO<,2>/M)添加到已吸附γ-HCH的土壤中,以考察其对γ-HCH光催化分解能力.本论文还考察了腐殖质(HS)对p,p'-DDT光解的影响.结果发现在紫外光照射下,HS抑制p,p'-DDT的光解;但在可见光照射下,HS促进p,p'-DDT光解.同时在可见光照射下,HS作为光敏化剂诱导TiO<,2>降解p,p'-DDT.气相色谱和质谱联机鉴定出γ-HCH光催化降解中间产物主要为五氯环己烯、三氯苯和二氯苯;据此推测,γ-HCH可能主要通过脱氯化氢方式降解.本论文从土壤组成角度出发,考察土壤中光敏物质对γ-HCH和p,p'-DDT光解作用影响,因此具有一定的理论创新性.得到的结论可为人们深入理解γ-HCH和p,p'-DDT等有机氯农药在土壤表面的光解过程以及人工强化修复有机氯农药污染的土壤提供科学依据.

目录

文摘

英文文摘

前言

1相关领域国内外研究进展

1.1引言

1.2有机氯农药在环境中的残留和污染状况

1.3有机氯农药在土壤中的迁移转化

1.3.1吸附作用

1.3.2挥发作用

1.3.3生物降解作用

1.3.4非生物降解作用

1.4表层土壤中有机污染物的光化学行为

1.4.1有机物光化学降解机理

1.4.2影响有机污染物在表层土壤中光化学降解的因素

1.5氯代有机物污染土壤的修复技术研究概述

1.5.1生物修复技术

1.5.2植物修复技术

1.5.3化学修复技术

1.5.4微波分解和放射性辐射分解

1.5.5物理修复技术

1.5.6不同修复技术之间的结合使用

1.6光催化反应原理及其在环境净化中的应用

1.6.1半导体光催化反应基本机理

1.6.2光催化氧化反应动力学研究

1.6.3提高半导体催化剂光催化活性的途径

1.6.4光催化降解有机污染物

1.6.5半导体光催化的各种影响因素

参考文献

2研究目的、意义和研究内容

2.1研究背景

2.2研究目的

2.3研究内容

2.4研究意义

3表层土壤中铁钛氧化物对γ-HCH和p,p'-DDT光催化分解研究

3.1引言

3.2实验材料和方法

3.2.1土壤基本理化性质分析

3.2.2土壤中铁和钛氧化物定性及定量分析

3.2.3光化学降解实验方法

3.3结果和讨论

3.3.1土壤理化性质分析及铁和钛氧化物定量和定性分析

3.3.2 γ-HCH和p,p'-DDT光化学降解

3.4小结

参考文献

4外加α-Fe2O3和TiO2对土壤中γ-HCH和p,p'-DDT光催化强化分解作用研究

4.1引言

4.2实验材料和方法

4.2.1化学试剂与仪器

4.2.2催化剂的合成和表征

4.2.3光催化降解实验装置

4.2.4光解实验和分析方法

4.2.5土壤pH值的调节

4.3实验结果与讨论

4.3.1 γ-HCH光催化分解

4.3.2p,p'-DDT光催化分解

4.4小结

参考文献

5紫外和可见光照射下腐殖质对添加TiO2土壤中p,p'-DDT光解作用不同影响

5.1引言

5.2材料和方法

5.2.1腐殖质(HS)的提取与分析

5.2.2制备TiO2和腐殖质粉末(TiO2-HS)

5.2.3光降解实验方法

5.2.4腐殖质在光解过程中分析方法

5.3结果与讨论

5.3.1紫外光照射下腐殖质对p,p'-DDT光解影响

5.3.2可见光照射下腐殖质对p,p'-DDT光解影响

5.4小结

参考文献

6 Ti O 2和蒙脱土复合催化剂对土壤中γ-H C H光催化分解初步研究

6.1引言

6.2实验材料和方法

6.2.1化学试剂与仪器

6.2.2 TiO2和蒙脱土(TiO2/M)复合催化剂的制备

6.2.3光催化降解实验

6.3结果与讨论

6.3.1 TiO2/M复合光催化剂与TiO2的光催化活性比较

6.3.2不同配比的TiO2/M复合催化剂光催化活性研究

6.3.3煅烧温度对TiO2/M复合催化剂光催化活性影响

6.4小结

参考文献

7结论、创新点和建议

7.1结论

7.2创新点

7.3建议

附件 辽河沉积物有机质和金属氧化物对有机氯农药缺氧生物降解影响

摘要

Abstract

1引言

2实验材料和方法

3结果与讨论

4小结

参考文献

攻读博士期间(待)发表的论文情况

致谢

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