海水中残杀威的光化学降解研究

摘要：本论文采用实验室模拟的方法，通过仪器检测和实验分析，系统地研究了海水中残杀威的光化学降解反应。实验证明：①在300w高压汞灯的照射下，残杀威发生了显著的光降解；②残杀威的光降解反应在反应初期，反应常数基本维持稳定，表观上符合一级动力学行为；③实验中的许多条件因素都能影响残杀威在水体中的光反应，具体讨论因素包括：溶液介质、重金属离子（Cu2+、Hg2+、Zn2+、Cd2+）和光敏剂。

关键词：残杀威；光化学降解；海水

中图分类号：P73 文献标识码：A

随着工业的发展和农用化学品的广泛使用，大量有机污染物排放的水体中，抑制海藻的光合作用，使鱼、贝类的繁殖力衰退，降低海洋生产力，导致海洋生态失调，对环境造成了严重的威胁和恶劣的破坏，已引起了国际社会的广泛关注。残杀威（propoxur）化学名称2—异丙氧苯基—N—甲基氨基甲酸酯，是一种广泛使用的氨基甲酸酯类农药，为具有触杀、胃毒和重蒸作用的杀虫剂，广泛用于控制和杀灭各类害虫。由于残杀威及其降解中间体在水中的溶液度高，稳定性差，是水体环境和食物资源中存在的潜在污染物，对环境构成威胁。因此有必要对天然水体环境中的残杀威的归趋途径进行准确检测。

目前，在解决水体中的有机污染物的主要方法有如下几类：生物处理、汽提、活性炭颗粒吸附、焚化、臭氧氧化　、光化学降解技术、声学降解技术等，相比较于其他几种技术，光氧化降解技术具有结构简单、处理效果好、无二次污染等显著优点，目前存在的主要问题是激发光源的使用寿命短和电/光转化效率不高，还需要提高污染物对紫外光的吸收效率，优化光催化降解条件等。

对于有机污染物在不同介质中测定已经发展了很多分析方法，归结起来，有分光光度测定法、色谱法、生物传感器法以及免疫检测技术四大类，本实验把天然海洋环境中的光反应速率作为主要研究目的，采用紫外－可见分光光度法测定残杀威光降解反应的发生，并具体讨论了溶液介质、金属离子、和光敏剂对其降解反应速率的影响。

1 实验部分

1.3　实验内容

1.3.1介质比较

由于本实验是研究海水中的光化学反应，因此，天然海水是首选介质。但是由于天然海水成分复杂，为对比天然海水中的不同物质对光降解反应的影响，本实验还选择了人工海水、去离子水作为反应介质。天然海水与人工海水的主要区别在于前者含有多种有机组分及微量元素，而去离子水相对于天然海水和人工海水而言，缺少前两者中的阴、阳离子组分，通过比较，可以得出盐效应对溶液的光化学反应的影响。

1.3.2重金属离子的影响

天然海水环境中存在的重金属离子对光反应的影响是不容忽视的。为进一步分析单一金属离子对本论文研究对象光反应的影响，选取了天然海水中常见的Cu2+、Hg2+、Zn2+、Cd2+四种痕量金属进行实验。

1.3.3光敏剂激发

光敏剂是能够引发有机物发生光反应的关键物质，它们可以促进物质激发，并使光反应迅速进行。选取蒽醌进行实验，考虑到它既可以有效激发反应，又在天然海水中普遍存在。

2 结果与讨论部分

2.1　确定光降解反应的发生

实验中使用300W的高压汞灯对残杀威水溶液进行光照，采用紫外可见分光光度法测定残杀威浓度。残杀威的紫外最大吸收峰在220nm处，在实验过程中每隔一段时间取样，检测反应液在220nm处的吸光度发现，在残杀威降解过程中，最大吸收峰处的吸光度呈现先升高后降低的趋势，如图2-1所示。

2.3 不同影响因素的作用

2.3.1 溶液介质

2.3.2 金属离子的影响

本实验仅讨论了H2O中不同浓度的金属离子对残杀威光降解反应的影响。实验过程中向反应体系加入海水中各种重金属离子的含量，得到紫外检测残杀威220nm处吸光度曲线和GC检测残杀威的光降解曲线，如图2-3。

2.3.3光敏剂激发

以上图表显示，光敏剂AQ的加入，在不同的介质条件下，都表现出光敏作用，特别是在符合一级动力学反应阶段表现的更加突出，其中以在SSW中的作用最为突出。很明显，光敏剂的发生作用于光反应溶液介质是密不可分的。此实验也从另一个角度证明了溶液介质对光反应得影响是不容忽视的。

结语

本论文中，主要以氨基甲酸酯类农药残杀威作为研究对象，进行了水体中光化学降解模拟实验研究，由残杀威光降解的全部实验结果，可以得出以下几个主要结论：

1　实验证明在300W高压汞灯照射下残杀威在去三种介质中都发生了显著的光降解反应。

2　实验中的许多因素都能够影响灭多威在水体中的光降解，具体作用如下：

（1）溶液介质：在不加入任何其他物质时，天然海水相对于去离子水和人工海水促进了残杀威光降解反应的进行，当加入光敏剂和入重金属离子后，会发现在不同的反应条件下，光反应会表现出不同的效果。

（3）光敏剂：本实验选择的光敏剂对残杀威在三种介质中的光降解反应都表现出促进作用。其中以人工海水中的促进作用最为突出。

参考文献

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