碳/氢稳定同位素用于塑化剂和溴阻燃剂环境降解机理研究

基本信息
批准号:21876004
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:倪宏刚
学科分类:
依托单位:北京大学深圳研究生院
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:常文静,高盼盼,赵宜博,邱玉叶,李红迎,YANG WANDONG,孙清,任舒艳
关键词:
生物转化化学转化稳定同位素迁移转化
结项摘要

Taken offshore sediments and urban surface soil as typical environmental media, the response mechanism between changes of carbon and hydrogen stable isotope signature and environmental degradation of phthalate and brominated flame retardants will be explored in the present program based on stable isotopic analysis and kinetic isotope effect (KIE). Also, environmental degradation mechanism of the target pollutants will be studied. At the same time, carbon and hydrogen stable isotope analysis was adopted to eliminate the impact of environmental factors on the isotopic fractionation of given element by analyzing the fractionation of different isotope for achievement of better explanation of environmental degradation of these pollutants. The research idea is to draw a decaycurve base on measurements and then obtain information of isotope fractionation with compound-specific isotope analysis. Finally, environmental degradation of target pollutants will be revealed via isotope fractionation, KIE, AKIE, and ratio of enrichment factors for different isotopes. Based on that, a new method will be developed to examine the evidence for the predominant degradation pathway and estimates of the extent of various degradations with the multidimensional stable isotope analysis.

选取近海沉积物及表层土壤为典型环境介质,以塑化剂和溴系阻燃剂为目标污染物,以稳定同位素分析为基础,分析目标物环境降解过程与C和H同位素变化之间的响应关系,探索塑化剂和溴系阻燃剂环境降解(生物和光降解)机理。同时,通过对C和H同位素分馏的相关性分析,削减环境因素对有机污染物降解过程同位素分馏行为的影响,以期获得对降解机制更为准确、客观的认识。研究基本思路:采用色谱质谱联用技术,测定目标物质在沉积物和土壤中浓度变化,绘制目标污染物降解曲线;获得降解趋势信息,拟合与修正污染物降解动力学方程;根据目标物降解过程C和H同位素分馏信息(动力学同位素效应、表观动力学同位素效应以及不同元素富集因子之比),结合分子结构,揭示降解机理。项目核心目标:尝试建立多维稳定同位素分析用于有机污染物环境降解机理研究的新方法。

项目摘要

邻苯二甲酸酯(PAEs)作为增塑剂和添加剂被广泛使用,其在自然界的直接或间接释放产生了很高的生态风险。其降解机理和降解产物的研究对于生态/环境风险评估和污染物地球化学循环分析非常关键。本研究调查了两种邻苯二甲酸酯(PAEs),邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)于模拟太阳光下在水相或有机相(正己烷(HEX)和二氯甲烷(DCM))中的直接光解反应。 光解动力学按半衰期排序为:DOP在DCM中(3.77小时)> DMP在DCM中(9.62小时)> DOP在H2O中(3.99天)> DMP在H2O中(19.2天)> DOP在HEX中(21.0天)> DMP在HEX中(> 30天)。 DMP在DCM光解过程中出现了一种毒性较强、较难降解的中间体,而DOP在有机溶剂中光化学转化则降低了对人体健康的危害。本研究采用化合物特异性稳定同位素分析(CSIA)和中间产物分析相结合的方法探讨了反应机理。PAEs在H2O中、DMP在DCM中、DOP在DCM中、DOP在HEX中光解起作用的降解机理分别为 C-O键断裂、氯自由基在芳香环上的吸附、氯自由基在芳香环和侧链上的竞争反应和单重态氧介导途径。 此外,不同的碳同位素分馏模式可以进行涉及溶剂的区分。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

黑河上游森林生态系统植物水分来源

黑河上游森林生态系统植物水分来源

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.04.010
发表时间:2020
3

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.04.003
发表时间:2021
4

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

DOI:10.1360/N972018-00955
发表时间:2019
5

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021

相似国自然基金

1

典型溴代阻燃剂生物降解过程中单体稳定C、H和Br同位素的分馏特征及其应用

批准号:41703089
批准年份:2017
负责人:熊举坤
学科分类:D0707
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
2

碳稳定同位素技术应用于多溴联苯醚的来源与归宿研究

批准号:40406021
批准年份:2004
负责人:张祖麟
学科分类:D0605
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

树轮碳和氢稳定同位素组成的气候含义

批准号:49771001
批准年份:1997
负责人:钱君龙
学科分类:D0105
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
4

“溴-碳分子协同阻燃体系”对溴系阻燃剂的抑烟作用及其机理研究

批准号:51203137
批准年份:2012
负责人:郭正虹
学科分类:E0305
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目