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新烟碱类杀虫剂(NIs)稳定的理化特性及其在全球范围的广泛使用造成了全球水环境的NIs污染。采用传统的水处理工艺难以将NIs降解,在污水、地表水、地下水及氯消毒的自来水体中都频繁检测到NIs。另一方面,NIs对自然生态系统的负面效应日益显著。因此,寻找一种经济、高效的工艺去除水中的NIs污染物具有重要意义。UV和氯联用(UV/chlorine)作为一种新兴高级氧化技术,能够有效降解水中各种污染物包括除草剂、药物、护理品及消毒副产物(DBPs)等,被广泛应用于饮用水及污水处理。本研究以两种典型NIs污染物,吡虫啉(IMD)和噻虫啉(THIA)为研究对象,综合评估UV/chlorine AOPs去除水中IMD和THIA的可行性,具体研究内容如下:(1)UV/chlorine降解IMD和THIA动力学及影响因素:对比考察氯、UV及UV/chlorine三种工艺降解IMD和THIA动力学,与氯和UV工艺比较,UV/chlorine AOPs对IMD和THIA的降解效率明显提高,归因于UV光解和活性自由基对目标物的作用。一级自由基和二级自由基都参与目标物的降解,二级自由基ClO·和Cl2·-分别参与IMD和THIA的降解。首次发现,在UV/chlorine体系中,Cl-的存在对THIA的降解有显著促进作用,归因于生成的Cl2·-对THIA的反应活性较高。pH对IMD和THIA的降解影响显著,随着酸性增强,目标物降解速率显著增大;与IMD比较,THIA的降解速增加更明显,部分归因于HOCl对THIA的酸催化降解作用。FA和HCO3-呈现轻微的抑制作用。UV/chlorine作用于实际水体中的IMD和THIA时,水体中复杂的成分是活性自由的捕获剂,目标物的降解受到不同程度的抑制。(2)UV/chlorine降解IMD和THIA的产物识别及毒性评估:利用LC-MS定性识别降解中间产物,并提出可能的产物转变路径。实验表明,IMD和THIA的降解涉及电子转移反应、脱氢反应及歧化反应,进一步生成羟基化衍生物、酮衍生物、氯取代化合物及游离胺等中间产物。IMD和THIA的脒N原子是活性自由的进攻位点,α-氨烷基自由基是重要的活性中间体。虽然UV/chlorine处理IMD(29.9%)和THIA(35.1%)的矿化率比较低,但处理后的样品对发光细菌Vibrio fischeri的急性毒性减小。此外通过ECOSAR模型预测,大多数IMD和THIA的降解产物具有比母体化合物更低的生态毒性。