碘胺二甲嘧啶在水溶液中的光化学降解研究

摘要

磺胺类抗生素是水环境中检出率很高的新型污染物，研究其环境行为和生态毒理效应具有重要的意义。磺胺二甲嘧啶（SM2）是一种代表性的磺胺类抗生素，本文以SM2 为目标化合物，首先建立其高效液相色谱（HPLC）检测条件，然后考察了不同光源照射下，水中SM2的光降解动力学、影响因素与机理。主要研究结果如下：
　　 （1）在不同光源下水溶液中SM2的光解呈一级动力学反应，光解速率差异显著，紫外灯＞高压汞灯＞氙灯＞太阳光，半衰期分别为45.3、82.5、1155.0和3465.0min。
　　 （2）实验浓度范围内，在相同条件下，SM2的光解速率随着初始浓度的增加而减小，即SM2的光解速率与其初始浓度呈负相关。
　　 （3）SM2在不同pH的缓冲溶液下光解速率差异显著，表现为pH9＞pH2＞pH7＞pH3＞pH5。溶液pH=9，光照30min 时，SM2 光解率为72.77％，光照60min 时，光解率高达92.78％。溶液pH=2和pH=7 光解速率次之，光照30min 时，SM2 光解率分别为50.34％和46.33％。溶液pH=3和pH=5最慢，光照30min 时，SM2 光解率分别仅为32.11％和28.92％。SM2以两性离子形式存在的pH 条件下的光解速率明显大于以分子形式存在的pH 条件下的光解速率。
　　 （4）HCO3和NO3对SM2的光解有光敏作用，在实验浓度范围内，光敏效率随着HCO3浓度的增大而增大；NO3浓度≤1mg/L 时，光敏效率随浓度的增大而增大，当NO3浓度在1mg/L～5mg/g/L 之间时，光敏效率呈现下降趋势，当 NO3浓度≥5mg/L,光敏效率趋向于稳定；NO2对SM2的光解有光猝灭作用。当NO2的浓度≤2mg/L 时，光猝灭效率随着浓度增大而增大，NO2的浓度﹥2mg/L 时，光猝灭效率趋向于平稳。
　　 （5）在两种光源下，卤素离子中的 Cl与Br 对SM2 光解均表现出双重作用。在紫外灯下，表现为光猝灭作用，当Cl的浓度≤1mg/L 时，光猝灭效率随着Cl 浓度的增大而增大，当Cl 浓度在1mg/L～10mg/L 之间时，光猝灭效率呈现下降趋势，当Cl 浓度≥10mg/L 时，光猝灭效率趋于稳定；当 Br 浓度≤10mg/L 时，光猝灭效率随着Br 浓度增大而增大，当Br 浓度﹥10mg/L 时，光猝灭效率呈现下降趋势。在氙灯下，表现为光敏作用，当Cl 添加浓度分别为0.2mg/L﹑1mg/L﹑5mg/L﹑10mg/L﹑50mg/L时，SM2 光解速率分别为对照的 5.0﹑4.0﹑3.5﹑7.0﹑6.0 倍；当 Br分别添加同样浓度时，SM2 光解速率分别为对照的4.0﹑8.0﹑11.5﹑19.5﹑131.5倍。而不同光源下，I 对SM2 光解均表现光敏作用。
　　 （6）本文关于 I 对SM2 光解的影响机理进行了深入探究，发现 I在光照过程产生了一种具有光催化作用的I2，从而促进了SM2 光解。

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论文说明：术语与缩略语表

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1 文献综述

2 引言

3 材料与方法

4 结果与分析

5 讨论

6 结论

参考文献

致 谢

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