單過硫酸鹽氧化體系中碘代副產(chǎn)物生成規(guī)律的研究.pdf

1、碘代副產(chǎn)物由于其與氯代與溴代消毒副產(chǎn)物相比具有更強的基因毒性與細胞毒性，正受到越來越多的關注。碘在自然水體中是普遍存在的，在水處理中應用氧化技術時，將被氧化成活性碘物種（RIS），存在碘代副產(chǎn)物生成風險。
　　單過硫酸鹽（PMS）作為過氧類氧化劑，早在工業(yè)合成、地下水修復、污水處理等方面展示出其較強氧化能力。單過硫酸鹽能夠氧化碘離子產(chǎn)生活性碘物種（RIS），用于水處理時同樣存在碘代副產(chǎn)物生成風險，本課題研究了單過硫酸鹽氧化體系中碘

2、代副產(chǎn)物的生成規(guī)律，考察了碘代副產(chǎn)物生成的影響因素，包括模型有機前體物、pH值和碘離子濃度。
　　首次測定了PMS氧化RIS的速率，表觀反應速率由pH=5時的二級反應速率為k=108.29M-1s-1，在pH=7到pH=8間急劇增加，直到pH=9時已達到了k=45412.495M-1s-1，在中性偏堿性pH范圍時急劇增加。通過酸堿質子模型計算得出各個主要形態(tài)濃度之間的反應速率常數(shù)。建立了氧化過程模型，較好的擬合了無有機物時PMS對

3、碘離子的氧化過程中碘酸鹽的生成量變化。
　　研究PMS與極易生成碘取代產(chǎn)物的簡單有機物苯酚對RIS的競爭反應，實驗看出PMS對RIS極強的氧化能力，在PMS過量苯酚十倍的條件下，至少有40％的碘向碘酸鹽轉化，其余部分碘形成了碘代產(chǎn)物。通過質譜檢測推測出了含碘產(chǎn)物中四種主要產(chǎn)物的可能的結構與產(chǎn)生路徑。對反應初級產(chǎn)物碘酚進行了模型擬合，總結了模型計算結果與實驗結果存在差異的原因。
　　研究選定包括酚類、氨基酸類、烯烴類、醛酮羧酸

4、類共12種模型化合物以及3種天然有機物作為天然水體中副產(chǎn)物的前體物代表。在PMS氧化體系中加入酚類有明顯大量可吸附有機碘生成，產(chǎn)率與苯環(huán)上的取代基有關；烯烴類次之，pH值較低時可見明顯生成；其他模型化合物有機碘產(chǎn)生量較少；產(chǎn)量受pH值影響，隨pH值升高而顯著減少。有機碘與無機碘之和不變。PMS氧化后體系總有機碳未見明顯改變，未檢出碘仿。觀察不同pH條件下可吸附有機碘的生成情況，得出在偏堿性水中PMS氧化體系氧化含碘水形成碘代副產(chǎn)物的風險