水体硝态/亚硝态氮的光响应对有机污染物的降解作用

【作者】 刘广龙； 朱端卫； 周易勇； 曹秀云； 宋春雷； 汪志聪；

【机构】 华中农业大学资环学院生态环境工程研究室； 中国科学院水生生物研究所；

【摘要】 硝酸盐和亚硝酸盐(NO2-/NO3-)广泛存在于湖水中,其光化学活性对湖泊中有机污染物的形态具有重要影响。以苯酚为模式污染物,评价了太阳光照射下的硝态氮光化学活性,并以农药甲基对硫磷为目标污染物,研究了硝态氮光化学活性对其形态转化产生的作用,以期为水环境中有机污染物的降解提供新的途径。结果表明,硝酸根和亚硝酸根在太阳光照射下具有极强的光化学活性,可催化水体中苯酚的光解,反应过程符合准一级动力学规律,其光解速率随着硝酸根离子浓度的增加而增大。同时,溶液p H值和腐殖质浓度对硝态氮光诱导苯酚降解具有明显的影响。酸性水体有利于亚硝酸对苯酚的光解,而富里酸对上述光解过程产生抑制作用。此外,在太阳光幅射下,硝态氮可实现水体中甲基对硫磷的形态转化。随着光照时间的延长,溶液中甲基对硫磷的含量逐渐降低,在亚硝酸根体系下,甲基对硫磷的降解率远高于硝酸根体系中的相应值,其机理可能在于亚硝酸根离子具有更强的光化学活性。用离子色谱对这一作用的产物进行了分析,初步判断甲基对硫磷在硝态氮作用下,产生相应的磷酸根、硫酸根和其它小分子物质。再者,对苯二甲酸被羟基自由基(·OH)氧化生成的稳定产物羟基对苯二甲酸具有很强的荧光,根据这一特性,采用对苯二甲酸作为羟基自由基探针检测到·OH存在于硝态氮光诱导过程中。这一结果可为深入阐明无机态氮诱导有机污染物光化学降解的机制提供进一步的证据。更多还原