三種新興酚類污染物在氯胺體系中碘代產(chǎn)物生成規(guī)律研究.pdf

1、氯胺作為液氯的替代消毒劑，因其產(chǎn)生較少的三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸(HAAs)等消毒副產(chǎn)物受到了越來越多的關(guān)注。但當(dāng)水體中含有碘離子時，氯胺與其作用很容易產(chǎn)生活性碘，如次碘酸（HOI）。當(dāng)水體中存在酚類有機物時，HOI與酚反應(yīng)生成碘代芳香類產(chǎn)物，此類產(chǎn)物的毒性要高于已報道的毒性較高的碘乙酸的毒性。而目前關(guān)于氯胺體系中碘代芳香類產(chǎn)物的生成規(guī)律鮮有報道。
　　本課題探究了碘離子對氯胺體系中三種新興有機污染物，即雙酚A（BPA）、三氯

2、生（TCS）和對羥基苯甲酸甲酯（4-MeP）轉(zhuǎn)化的影響，主要包括動力學(xué)方面的影響和產(chǎn)物方面的影響。動力學(xué)方面，考察了pH和碘離子濃度對各個目標(biāo)物轉(zhuǎn)化速率的影響，并且測定了HOI與有機物的反應(yīng)速率；產(chǎn)物方面，檢測了HOI與有機物反應(yīng)的初級碘代芳香類產(chǎn)物，并推測了相應(yīng)路徑。
　　實驗表明，碘離子的加入極大地促進了有機物在氯胺體系中的轉(zhuǎn)化，并且初期轉(zhuǎn)化率隨著碘離子濃度的升高而加快。以雙酚A為例，pH=7時，單獨氯胺體系中，反應(yīng)30min

3、，BPA的轉(zhuǎn)化不足10％。當(dāng)加入5μM碘離子時，1min轉(zhuǎn)化率達到了40%，加大碘離子濃度至10μM，1min轉(zhuǎn)化率升至60%。同時，不同pH條件下，碘離子加入對有機物的初期轉(zhuǎn)化速率的促進程度也有所不同。這可能是由于氯胺與碘離子生成HOI的速率以及HOI與有機物的反應(yīng)速率隨pH變化所引起的。
　　動力學(xué)實驗表明，HOI與三種有機物均具有較高的二級反應(yīng)速率常數(shù)，并且反應(yīng)速率與pH都表現(xiàn)出較大的相關(guān)性。對于BPA，隨著pH升高，反應(yīng)速

4、率也隨之升高，在pH=10時達到最大值kapp=5.15×107M-1s-1。采用經(jīng)典的酸堿質(zhì)子模型可以很好地擬合HOI與BPA的反應(yīng)速率與pH之間的關(guān)系。對于TCS和4-MeP，反應(yīng)分別在pH=7和pH=8時達到最大值，然而此時經(jīng)典酸堿質(zhì)子模型不能很好地擬合出二者反應(yīng)與pH的關(guān)系。推測是因為體系中存在其它的活性碘物種如I2、H2OI+等對有機物轉(zhuǎn)化貢獻較大，不能忽略。
　　HOI與三種有機物的產(chǎn)物檢測表明，HOI較容易與苯環(huán)上羥