再生水體中環(huán)境雌激素的轉(zhuǎn)化機(jī)理和影響因素.pdf

1、近年來(lái)，水體中環(huán)境雌激素污染嚴(yán)重，再生水體中低痕量的環(huán)境雌激素具有很強(qiáng)的雌激素效應(yīng)，市民的健康受到威脅，然而目前關(guān)于環(huán)境雌激素在水體中的遷移轉(zhuǎn)化研究尚不全面，已有研究主要報(bào)道的是在紫外光照下高濃度雌激素的光降解行為，而實(shí)際污染的再生水體中雌激素含量在納克級(jí)。本課題在前期對(duì)再生水體中雌激素分布調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，選取了雌酮為研究對(duì)象，采用氙燈模擬太陽(yáng)光研究水體中雌激素E1光化學(xué)轉(zhuǎn)化的影響因素，并探討再生水體中E1的轉(zhuǎn)化機(jī)理。
　　首先

2、，研究了純水體系中無(wú)機(jī)離子對(duì)雌激素E1光降解的影響。(1)以氙燈為光源的光降解體系中對(duì)環(huán)境雌激素E1的降解速率較快，光照20 min后雌激素E1降解率為87％。(2)研究了不同的無(wú)機(jī)離子對(duì)雌激素E1的影響，如NH4+，NO3-等，結(jié)果表明:NH4-N會(huì)抑制雌激素E1的光降解行為，使雌激素E1的降解率下降，且水相中隨著NH4-N濃度的增加，雌激素E1的降解率降低，雌激素E1的光降解反應(yīng)速率減小，從而在水相中的半衰期增大。(3) NO3-N

3、可以促進(jìn)水相中雌激素E1的光降解行為，水相中加入一定量NO3-N，E1的降解率相應(yīng)增加，同時(shí)E1的光降解反應(yīng)速率增大。(4) NH4-N和NO3-N共存的雌激素水相中，NO3-N對(duì)雌激素E1的光降解的促進(jìn)起主導(dǎo)作用，促進(jìn)其雌激素E1的降解，且隨著水相中NO3-N和NH4-N濃度比增加，E1降解率增加，E1的光降解反應(yīng)速率增大，即E1在水相中的半衰期縮短。
　　其次，研究了高碑店湖表層水基質(zhì)條件下雌激素E1的光降解行為。模擬了太陽(yáng)光

4、光照高碑店湖表層水基質(zhì)下雌激素E1的實(shí)驗(yàn)，隨著湖水水流方向NH4-N的濃度逐漸增加，雌激素E1的光降解反應(yīng)速率逐漸減小，因此NH4-N是影響高碑店湖水體中雌激素E1降解的重要因素之一。
　　最后，為了探討雌激素E1在水體中的轉(zhuǎn)化機(jī)理，通過(guò)紅外光譜儀、電子自旋共振波譜儀、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀等方法對(duì)雌激素E1光降解過(guò)程及產(chǎn)物進(jìn)行了研究，同時(shí)，研究光降解過(guò)程中E1水溶液的內(nèi)分泌干擾活性變化。(1)通過(guò)紅外光譜研究雌激素E1的降解過(guò)程發(fā)現(xiàn)

5、:光降解過(guò)程中E1的苯環(huán)遭到破壞，1720 cm-1對(duì)應(yīng)的C=O鍵特征峰在光照時(shí)間為0、10和20 min樣品中的強(qiáng)度逐漸減弱，而2854 cm-1和2925 cm-1對(duì)應(yīng)的脂肪碳的C-H鍵特征峰先增強(qiáng)后減弱，可能是因?yàn)镋1結(jié)構(gòu)中的C-C=O發(fā)生了反應(yīng)生成了C=C-OH，而隨著反應(yīng)的繼續(xù)，C=C也被進(jìn)一步氧化。(2)通過(guò)電子自旋共振波譜研究雌激素E1的降解過(guò)程發(fā)現(xiàn):模擬太陽(yáng)光光照雌激素E1水系反應(yīng)中可能產(chǎn)生了羥基自由基(·OH)，其可能

6、的途徑為光照雌激素E1產(chǎn)生水合電子(eaq-)。發(fā)生一系列反應(yīng)產(chǎn)生了氧化物質(zhì)如(·OH)，進(jìn)而這些氧化物質(zhì)同雌激素E1反應(yīng)使其降解。(3)通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜研究雌激素E1的降解過(guò)程發(fā)現(xiàn):光降解雌激素E1水系過(guò)程中，雌激素E1得到明顯的降低，同時(shí)對(duì)雌激素E1衍生化產(chǎn)物的圖譜與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比對(duì)研究，結(jié)果表明雌激素E1在光降解中產(chǎn)生了中間產(chǎn)物。同時(shí)也可以看出降解過(guò)程中的酮基發(fā)生改變生成了碳碳雙鍵，以及苯環(huán)遭到破壞。(4)通過(guò)對(duì)光降解過(guò)程中的E1的雌