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百菌清是一种高效、低毒、广谱性杀菌剂农药,主要用于保护蔬菜、作物和草皮免受真菌病原体的侵害。因为百菌清在环境中应用广泛、降解慢,且其代谢物4-羟基百菌清比其母体毒性更强的特点,引起了人们的广泛关注。为了安全且高效对水中百菌清降解,我们选取花青素和芬顿试剂对超纯水中的百菌清进行了光降解研究,旨在为农药企业废水、农田退水中百菌清的污染处理提供技术。实验结果主要如下:1.在太阳光、高压汞灯、紫外灯和氙灯的光照下,超纯水中的百菌清在不同光源下的降解速率不同,具体表现为高压汞灯>紫外灯>太阳光>氙灯;花青素能显著促进百菌清水溶液的光降解,且在设定的浓度范围内,随着花青素浓度的增加,百菌清的光降解反应速率和光敏化效率逐渐提高。但在汞灯和太阳光下百菌清光解速率和光敏化率由于饱和效应先增大后减小;在高压汞灯光照下,花青素与百菌清的摩尔比为9.0:1时,百菌清的光降解效率与没有添加花青素相比增大了9.56倍;太阳光、紫外光和氙灯光照下,百菌清的光降解效率分别提高19.36、26.11和9.42倍。2.在光照条件下,当百菌清水溶液中加入花青素后,氯离子及羟基自由基测定结果表现为氯离子含量显著增加,未产生羟基自由基,表明此反应是一种还原脱氯反应;同时,未产生高毒代谢物4-羟基百菌清。超纯水中的百菌清降解途径为百菌清→2,4,5-三氯-1,3-二氰苯→2,5-二氯-1,3-二氰苯→5-氯-1,3-二氰苯,但花青素无法降解5-氯-1,3-二氰苯,其脱氯反应不够彻底。3.在高压汞灯光照下,花青素在超纯水中自身会发生光降解反应,在有百菌清的溶液中添加花青素光照后,除了自身发生光降解消耗外,也会与反应体系产生消耗,且花青素的消耗量约是百菌清降解量的2.85倍,这说明花青素在参与反应过程中只有部分酚羟基在起作用。4.在高压汞灯光照下,敌草腈在黑暗条件下不发生降解,纯水中敌草腈自身的光解半衰期为266.54 min;在加入9倍摩尔浓度的花青素后,敌草腈的光降解半衰期为61.88 min。在添加花青素后敌草腈的光降解效率是不添加花青素的4.31倍。花青素可以促进敌草腈在超纯水中的光降解,说明花青素可能具有光降解百菌清相似结构的农药。5.利用芬顿试剂的强氧化作用,在光照下降解5-氯-1,3-二氰苯,推测其生成了5-羟基间苯二腈直至矿化。通过模拟百菌清分步式光降解实验发现在光照下先加入一定浓度的花青素反应后,再加入芬顿试剂可以有效地促进百菌清及降解产物的降解,直至降解产物完全消失,表明花青素与芬顿试剂对于百菌清的光降解具有协同效应。