美托洛尔是全球首个β1选择性受体阻滞剂,自1969年研发成功后已广泛应用于高血压、缺血性心脏病、心律失常等多种心血管疾病患者的治疗,同时是我国目前临床上应用最多的3种β受体阻滞剂之一。作为PPCPs中的一种,它也是一种新型微量污染物,具有生产消耗量大、环境中普遍存在性和持久性等特点,同时极易溶于水,因此对水生态环境具有潜在危害。目前,对美托洛尔的研究多集中在生态毒理学特性研究、合成材料对美托洛尔的吸附研究以及各工艺对美托洛尔的降解去除研究,而对于美托洛尔在环境中的吸附降解、自然光降解等行为研究较少。本研究以美托洛尔为目标污染物,试图探索其在污水处理厂的吸附、氯氧化分解及排放到天然水体后的自然降解过程,为此开展了以下三方面的研究:美托洛尔的自然光降解以及环境因素对其降解的影响、美托洛尔在污泥和沉积物上的吸附行为以及次氯酸钠氧化分解美托洛尔的研究。相关的研究结果如下:(1)美托洛尔在自然光照射条件下发生直接光降解,且光解能够较好的符合伪一级动力学模型。添加HCO3-会抑制光解,而添加NO2-、NO3-促进光降解,在1~20 mg·L-1的浓度范围内光解速率常数与浓度拟合呈指数关系。(2)美托洛尔在污水厂污泥和珠江底泥、中心湖沉积物上的吸附过程表现为先快速后缓慢的趋势,吸附平衡时间不受初始浓度的影响,约4 h即可达到吸附平衡;伪二级动力学吸附模型能够较好地描述美托洛尔在3种介质上的动力学吸附过程,吸附过程包括物理吸附与化学吸附且以化学吸附为主,吸附反应比颗粒扩散、液膜扩散对吸附的影响更为显著,是反应的控制步骤;热力学研究结果表明,三种介质的吸附等温线均表现良好的相关性,其中珠江底泥对美托洛尔的吸附符合Linear线性模型,中心湖沉积物对美托洛尔吸附符合Langmuir等温吸附模型,活性污泥对美托洛尔吸附符合Freundlich等温吸附模型,吸附反应均为自发的放热反应;溶液的pH值会显著影响美托洛尔的吸附,且在酸性条件下更有利于美托洛尔的吸附去除,钠离子强度的增大会抑制美托洛尔的吸附。单独的无机矿物和腐殖酸相比于成分复杂的污泥和沉积物,其吸附容量更大,其中有机质的吸附容量最大,证明了三种介质的吸附容量跟其成分组成有很大关系,有机质含量越高吸附容量越大。(3)次氯酸钠可氧化分解美托洛尔,分解反应对次氯酸钠和美托洛尔均为表现为一级反应,美托洛尔的初始浓度对反应速率常数会产生影响,随美托洛尔的浓度的增大,反应速率常数会不断地降低,而增大次氯酸钠有效氯的浓度有利于氧化分解反应的加快;温度对次氯酸钠分解美托洛尔有较大的影响,符合Van’Hoff规则,在本实验条件下反应活化能Ea=31.04 kJ·mol-1,较高的温度有利于美托洛尔的氧化分解;次氯酸钠氧化分解美托洛尔的反应受到pH值影响,弱酸性体系中美托洛尔的氧化反应较快,在中性和弱碱性情况下缓慢发生;溶液中Br-的存在可显著增大美托洛尔的反应速率,反应速率常数随Br-浓度的变化表现为正相关的关系。腐殖酸对次氯酸钠分解美托洛尔有影响,在腐殖酸浓度较低时表现为抑制作用;在腐殖酸浓度较高时,此时由于腐殖酸能够吸附美托洛尔,且吸附量较大,总体表现为促进作用。阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对次氯酸钠氧化分解美托洛尔产生促进效果,在低浓度的SDBS时,促进作用很明显,当浓度升高到一定程度时,促进效果减小并趋于稳定。非离子表面活性剂吐温80则对反应基本无影响。次氯酸钠氧化分解美托洛尔过程中,会产生比美托洛尔母体更难被氧化的中间产物,并且反应体系的毒性不稳定,对发光菌的相对抑制作用波动明显,整个反应体系的毒性减小。