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随着分析检测技术的进步和公众环保意识的强化,水环境中的新兴微污染物正日益受到关注。新兴微污染物种类繁多、性质各异,在自然环境中及污水处理厂进水及出水中具有高检出率及检出量,并且对自然生态系统具有有害影响。常规水处理工艺很难高效去除水体中的新兴微污染物,所以寻找和开发更加有效的水处理技术已经成为必然。高锰酸钾Mn(VII)氧化工艺及UV基的高级氧化技术是降解有机污染物的有效方法。(1)本研究对Mn(VII)氧化安赛蜜的去除效率进行了研究,并考察降解因素(pH、温度和络合剂)、识别转变产物及推测降解机理,评估了形成的氧化副产物对Vibrio fisheri的急性毒性,并在实际水环境中评估Mn(VII)氧化安赛蜜的降解效率。结果表明安赛蜜与Mn(VII)之间的反应符合二阶动力学。溶液pH对于安赛蜜氧化速率没有影响,但高温有利于反应发生。除了焦磷酸盐外,草酸、EDTA和腐殖酸对于氧化反应表现出浓度抑制相关性。转变路径涉及到Mn(VII)对双键的3+2亲电环加成反应和对富电子N部分的进攻。同时,转变产物对Vibrio fisheri表现出更高的急性毒性。实际水体中,Mn(VII)氧化安赛蜜的去除效率取决于水样中天然有机物的种类和含量(第2章)。(2)本研究对UV及UV/H2O2处理卤代抗生素(氟苯尼考-FLO、氯霉素-CAP和甲砜霉素-THA)的去除效率进行了研究,考察了地表水体中常见成分(富里酸、碱度、氯离子和硝酸盐)对卤代抗生素降解效率的影响。相比于UV单独处理,UV/H2O2处理能够加速卤代抗生素在超纯水和废水中的降解,归因于羟基自由基HO·的贡献。在超纯水中,自由基参与的间接降解占主导作用;在废水中,UV直接光解占主导作用。富里酸和碱度对卤代抗生素的降解具有抑制作用,氯离子和硝酸盐对卤代抗生素的降解没有影响。同时,构建的拟稳态动力学模型,成功地预测了目标化合物在超纯水和废水中的降解(第3章)。(3)进一步识别UV/H2O2处理卤代抗生素的降解产物及推测转变机理,评估形成副产物的综合毒性(抗菌性、急性毒性及生态毒性),同时考察了UV及UV/H2O2预处理耦合氯化消毒产生三氯甲烷(TCM)的潜能。结果表明,卤代抗生素的降解产物都包含羟基取代产物,涉及羟基化、夺氢及亲核取代。经UV/H2O2处理的样品对Escherichia coli抗菌性降低,其中FLO和THA对Vibrio fisheri急性毒性升高。FLO的转变产物TP-276和TP-354对鱼,水蚤和蓝藻表现出比FLO本身更高的急性毒性和慢性毒性。UV及UV/H2O2短时间(30分钟)预处理后氯化能提高TCM产率,延长辐射时间(90分钟)并不能降低UV单独预处理的TCM产率,但是能大大降低UV/H2O2预处理的TCM产率,主要归因于HO·对溶解性有机碳的氧化作用,减少了形成三氯甲烷的前体物(第4章)。(4)本研究对UV/H2O2和UV/PDS处理不同水基底中紫外吸收剂(BP1,BP3和BP8)的降解行为进行了研究,并对其动力学进行了模拟。结果表明,目标化合物均可以与HO·、硫酸根自由基SO4·-和碳酸根自由基CO3·-反应,但是合成实际水基底中,由于HO·和SO4·-浓度的降低导致目标化合物的降解受到抑制。在废水中,由于天然有机物和碳酸盐对于自由基的淬灭效应,还包括前者的光屏蔽效应,导致紫外吸收剂降解的减小。在水解尿液中,基于检测到的氨基化及硝基化产物,表明生成的含氮活性物种能够降解目标化合物,同时在混合模式下BP3的降解受到极大的抑制。在海水中,氯离子是HO·的汇,氯离子和溴离子共存是SO4·-的汇;低活性卤物种的形成抑制了目标化合物的降解,UV/PDS处理共存污染物时,BP3和BP8表现出非一阶降解,包括滞后期和快速期。同时,估算了UV/H2O2和UV/PDS在不同水基底中降解紫外吸收剂的能耗(第5章)。