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百菌清(CT)是一种广谱性有机含氯杀菌剂,广泛用于番茄、豆类、水稻、小麦等多种农作物病害的防治。由于其使用及生产量大,且在环境中的去除缓慢、半衰期长,因此受到了世界范围的广泛关注。CT降解途径主要有水解、生物降解和光化学降解等,但其在水环境中降解的主要途径是光化学降解。溶解性有机质(DOM)在自然水体中广泛存在,其对污染物在自然环境中的光化学行为也成为了目前的研究热点。近年来已有研究者发现DOM对CT光降解有促进作用,但是其促进机制尚不明确。因此,研究DOM对CT光降解的影响及其作用机制对于了解有机含氯农药在自然环境中的环境化学行为有重要意义。本课题以从滇池底层沉积物中提取的胡敏酸(HA)和富里酸(FA)作为DOM的代表性物质,系统性地研究了 CT在DOM介导下的光化学转化过程和机制,以及各种水环境因子对CT光化学转化的影响及其作用机制。在明确DOM的组成结构、理化性质的基础上,分析了参与DOM介导CT光降解的活性物质的种类及其贡献率。结合CT光解产物,初步探明了 DOM在CT光降解中起介导作用的主要活性物质,推导了 DOM介导CT光降解的途径。相关研究结果如下:(1)CT在黑暗条件下很稳定,几乎不会通过水解、挥发及吸附等方式去除。CT能够吸收290nm～340 nm的近紫外光从而发生缓慢的直接光降解(0.0171 h-1),服从拟一级动力学。由于CT分子本身的光屏蔽效应及实验所选择光源的能量限制,导致随着CT浓度的升高,CT的光降解速率减慢。在CT直接光解中起主要作用的是3CT*(80%),但活性氧物质(·OH、1O2和H202/O2·-)也参与了 CT的降解反应。因氰基在碱性溶液中水解,CT在pH>9的溶液中不稳定,会生成酰胺类物质。随着pH升高,CT的去除率增大。由于溶解氧会猝灭百菌清直接光降解的主要活性物质3CT*,随着溶解氧浓度增大,CT的光降解速率减慢。(2)DOM会显著促进CT的光降解。相对于HA,FA的腐殖化程度更高,含有更多的含氧官能团,其在光照下会产生更多的3FA*和·OH,FA(0.1883 h-1),因此对CT光降解的促进作用比HA(0.0833 h-1)更加明显。3DOM*、1O2、·OH和H202/O2·-均参与了 DOM介导CT光降解的过程,各活性物质的贡献率依次为3DOM*>1O2>·OH>H202/02·-。(3)由于DOM本身的光屏蔽效应和猝灭效应,DOM在高浓度下对CT的光降解促进效力有所降低。DOM分子与CT的包裹结合会降低pH对CT光降解的影响,但随着pH的升高,CT的降解速率随之增加。离子强度的增加会阻碍DOM分子之间的电子传递,使得3DOM*的寿命延长,溶液中3DOM*浓度增加,从而使得CT的光降解加快。溶解氧的增加使得3DOM*被猝灭,3DOM*浓度降低,生成了更多的·OH,但是在CT光降解过程中起主要促进作用的是3DOM*,3CT*的是CT光降解的先导物质,随着溶解氧增加,3CT*的形成过程受到抑制,CT的光降解速率减慢。(4)DOM只能改变CT光降解的速率并不能改变其降解产物。CT光降解的主要产物是2,4,5-三氯间苯二腈和4-羟基百菌清。