氯離子對(duì)三氯生光降解的影響

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。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 材料和試劑

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。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 光降解實(shí)驗(yàn)

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）

1.2.2 分析與測(cè)定

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。

2 結(jié)果與分析

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。

3 結(jié)論

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.