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马拉硫磷(malathion)是一种常见的有机磷农药,在常规水处理预氧化过程中会大量转化为氧同系物马拉氧磷(malaoxon)。与malathion相比,malaoxon毒性更大、亲水性更强,对水质安全的威胁更大。传统净水工艺对于微量有机污染物的去除效果十分有限,因此利用基于紫外光的高级氧化工艺(UV-AOPs)降解有机磷农药及其氧化产物是一个重要的研究课题。此前相关研究大多关注于有机磷农药的反应动力学、产物鉴定以及降解路径,而很少研究其氧系物的降解。然而,氧系物与母体的分子结构差异可能会影响其在UV-AOPs条件下的降解机理,因此有必要对比研究malathion和malaoxon的降解过程。本论文进行了以下研究:(1)研究选取七种常用于配制储备液的有机溶剂(乙腈、丙酮、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇),研究了在单独UV和UV/H2O2条件下,实验溶液中可能来自于储备液的有机溶剂浓度对于malathion降解反应速率的影响。结果显示,有机溶剂的存在对单独UV降解malathion没有影响,但极微量的有机溶剂(如0.00005%)也会影响malathion在UV/H2O2中的降解速率,这种影响作用取决于有机溶剂的浓度和种类。溶液中的有机溶剂会与·OH反应,消耗可用于降解malathion的有效·OH,因此增加有机溶剂浓度,malathion降解反应速率常数逐渐减小,最终接近于单独光解的速率常数,并且与·OH反应活性越强的有机溶剂,对反应速率的影响越大。(2)研究选用UV、UV/H2O2、UV/TiO2、UV/Fenton四种工艺降解malathion和malaoxon,比较二者的降解动力学、鉴定降解产物、推测降解路径。研究发现在四种工艺中,malathion和malaoxon的降解反应均符合准一级反应动力学模型,并且在每种工艺中,malaoxon的降解速率均明显慢于malathion,反应速率常数比值kMalathion/kMalaoxon=4.35.5。相比单独UV工艺,三种UV-AOPs工艺能将malathion和malaoxon的氧化产物进一步快速氧化降解,转化成更小的分子。在不同UV-AOPs工艺中malathion和malaoxon的降解路径存在差异,malathion在四种处理工艺中出现7种产物,而malaoxon的产物只有其中三种(2-羟基丁二酸乙酯、苹果酸二乙酯、2-巯基丁二酸二乙酯)。并且在每种处理工艺中,malathion都会有一部分转化为malaoxon再进一步降解。