雌激素在铁(Ⅲ)—过氧化氢体系中的光降解研究

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环境内分泌干扰物是干扰那些维持自身平衡、生殖、发育和行为的体内激素的合成、分泌、传输、键合、作用或清除的外源性物质。1996年美国科学家Colborn等合作发表《Our Stolen Future》一书,很大程度上推动了国际科学界对环境中内分泌干扰问题的研究。环境污染物中有许多物质具有雌激素活性,目前世界范围内对内分泌干扰物种类的统计尚无确定的结果,大约有50-70种。其中雌激素类物质与人类生活关系密切,研究相对较少但近年来受到较多关注,是具有代表性的内分泌干扰物。 在环境内分泌干扰物的诸多研究方向中,内分泌干扰物的处理是其中的一个重要方向。因此从处理效率方面考虑,结合本课题组在不同铁形态(包括Fe(Ⅲ)-OH配合物、Fe(Ⅲ)-多羧酸配合物、Fe(Ⅲ)氧化物、Fe(Ⅲ)-腐殖酸配合物等)的光化学特性及其在水污染控制中的应用方面较系统的研究工作基础,本论文选择了四种典型的雌激素(己烯雌酚(DES)、雌二醇(E2)、雌酮(E1)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)),研究了它们在铁(Ⅲ)-过氧化氢体系中的光降解效果。 论文中光化学反应实验采用高压液相色谱法监测雌激素物质在光降解过程中的浓度变化,确定光降解效率,考查pH值、H2O2浓度和雌激素初始浓度等基本因子对光降解效率的影响,分析表观反应动力学。并通过对矿化产物CO2的测定,了解雌激素的矿化程度来确定雌激素的降解效果。通过实验,我们得到如下主要结果与结论。 (1)Fe(Ⅲ)-H2O2体系能够对受试的3种雌激素DES、E2和E1进行光氧化和光降解,光降解的效率与体系的pH值和H2O2浓度有密切关系。体系在pH为3-3.50,H2O2浓度较高时,对雌激素具有较强的氧化能力。在DES浓度为10.0~40.0mg/L,E2浓度为5.0~20.0mg/L,E1浓度为2.5~10.0mg/L范围内,Fe(Ⅲ)-H2O2体系对它们的光降解过程符合表观一级反应动力学规律,10.0mg/L的DES、E2和E1的表观降解速率常数kobs分别为0.0421、0.00626和0.0057min-1,表观降解速率常数kobs随雌激素初始浓度的增大而降低。 (2)测定了3种雌激素在Fe(Ⅲ)-H2O2体系中降解的二氧化碳产生量,以了解
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