丙溴磷在水溶液中的光化学转化研究
农药的光化学降解是农药在环境中分解、转化的重要途径之一。农药分子吸收光能，导致分子键断裂，发生直接或者间接光解。因此，研究农药在水溶液中的光化学降解具有非常重要的意义，通过对农药光降解的研究，推测其在环境中的部分降解途径，了解农药使用的安全性，并指导农药的使用和新农药的设计合成。
本论文以一种新型的低毒高效有机磷农药——丙溴磷为研究对象，通过实验室模拟光化学反应，研究了其在水溶液中的光化学转化行为。实验中，以254nm紫外灯为光源，研究了丙溴磷在不同光源、不同水体中的光解行为，并考察了溶液酸度、硝酸盐和亚硝酸盐、腐殖酸(HA)、金属离子(Fe<'3+>，Cu<'2+>，Zn<'2+>，Hg<'2+>)、H<,2>O<,2>、丙酮以及拟除虫菊酯(甲氰菊酯，氰戊菊酯)对丙溴磷光降解反应的影响，研究了光解动力学行为。主要结论以下：
1．太阳光照下，丙溴磷很难发生直接光解，这是由太阳光谱的能量分布以及丙溴磷自身的光谱吸收特性决定的，因为丙溴磷对波长低于294nm的光才开始有吸收，而太阳光到达地球表面的最短波长为286.3nm，主要能量在350nm以上；黑暗条件下，丙溴磷在纯水中基本不发生水解；254nm紫外光照条件下，丙溴磷逐渐发生光化学降解，光解过程符合一级动力学。
2．溶液pH对丙溴磷的光解有明显影响，溶液酸度越大，丙溴磷的光解越慢，而在丙溴磷光解过程中，溶液pH值呈下降趋势，可能是光降解产生了酸性物质。
3．丙溴磷在去离子水中降解最快，半衰期为25.39h，在天然海水中降解最慢，半衰期为32.69h，降解速度大小分别为去离子水>人工海水>自来水>天然海水，不同水体中所含有的各种物质造成了不同水体中光解速度的差异。
4．在去离子水和海水体系中，丙溴磷光解速率常数均随初始浓度的增大而变小，推测为丙溴磷分子增多，对光子竞争吸收增强所致。不同浓度丙溴磷的光解均符合一级动力学规律。
5．硝酸盐、亚硝酸盐的添加对丙溴磷光解均表现出较弱的抑制作用，且猝灭效应强度随硝酸盐和亚硝酸盐添加浓度的增加而增强。
6．在考察的4种金属离子中，Fe<'3+>表现出了明显的光敏效应，且光敏效应随着Fe<'3+>浓度的增大而明显增强；Cu<'2+>对丙溴磷在去离子水和天然海水中的光解均产生了明显的猝灭效应；而Zn<'2+>和Hg<'2+>的添加对丙溴磷的光解速率影响不大。
7．H<,2>O<,2>的添加显著增大了丙溴磷的光解速率，H<,2>O<,2>添加浓度为5mmol/L，时，使丙溴磷光解的半衰期缩短一半以上，去离子水中由25.69h缩短到12.72h，天然海水体系中由32.69h缩短到14.94h。
8．腐殖酸对丙溴磷的光解表现出猝灭效应，腐殖酸添加浓度越大抑制作用越强，原因可能是腐殖酸的吸附阻碍了丙溴磷分子对光能的吸收。
9．丙酮对丙溴磷在去离子水中的光解表现出显著的光敏效应，0.5﹪(V/V)的丙酮使去离子水中的丙溴磷半衰期缩短11.52h，在天然海水中缩短15.38h。但当丙酮添加浓度为1﹪时，丙溴磷光解的速率常数比添加浓度为0.5﹪时稍有下降。
10．甲氰菊酯和氰戊菊酯对丙溴磷的光解表现出协同光敏效应，其中甲氰菊酯的光敏效应更为显著，对丙溴磷光解的促进程度随菊酯添加浓度的增大而增大。
丙溴磷;光敏剂;光敏效应;光化学降解;农药分子;有机磷农药
中国海洋大学
硕士
分析化学
李先国
2007
中文
X172;S482
64
2007-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）