天然含盐水体中多氯代有机物的光化学形成机理

氯代有机物普遍具有较高的生态风险性，成为国际POPs公约和各主要发达国家或国际组织中优先控制名录中的主要污染物。这类污染物主要来源于人类的生产和生活等活动。最近，本课题组的研究发现，海水中，在模拟太阳光的照射下发生有机物的光致氯代反应，形成一氯和二氯代衍生物。这个结果证明光化学过程可能是氯代有机物天然来源的重要途径。本申请课题是在前期研究工作的基础上，进一步开展天然含盐水体中光致氯代有机物形成机理、氯代反应活性自由基的识别与作用机制、重要的地球环境要素，如：盐度、腐殖酸、铁元素对光致氯代反应的作用规律等内容的研究，揭示氯代有机物天然来源途径和机理，阐明重要的地球化学要素在光致氯代反应中的作用机制。该研究对认识氯代有机污染物的天然来源途径以及对水生生态的风险评价具有重要的科学价值。

卤代有机物在环境中广泛存在，并且具有较高的生态风险性，在天然含盐水体中有机污染物光致卤代反应可能是卤代有机物天然来源的重要途径。本项目以酚类物质为前驱体，研究了含盐水体中光致卤代有机物的形成机理，同时研究了盐度、腐殖酸、铁元素、光强、pH值等重要环境因素对光致卤代有机物形成的影响规律。结果表明：酚类物质在含盐水体中发生包括氯代和溴代在内的光致卤代反应，并且氯代过程主要是由Cl2•–、HClO•–等氯活性物种以及•OH等氧活性物种引发的。酚类物质在含盐水体中发生光致聚合形成二噁英及其前驱体，并且该过程中主要的活性自由基是以碳为中心的芳基自由基，酚氧自由基以及•OH等氧活性物种。光强、pH值、Cl-浓度、铁浓度和腐殖酸浓度等环境因子对于酚类物质的光致卤代及光致聚合反应产物的形成量均具有重要作用。. 该项研究有助于解释二噁英及其前驱体等卤代有机物的天然来源和机理，阐明重要的环境要素在卤代有机物光致形成过程中的作用机制，对水生生态的风险评价具有重要的理论意义和学术价值。