紫外/一氯胺高级氧化工艺降解萘丁美酮的动力学、降解路径、毒性变化和消毒副产物生成

作者：白云松; 涂响; 杨光^*; 潘杨^*; 刘超

来源：环境科学研究, 2023, 36(10): 1957-1967.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.18

• 紫外/一氯胺(UV/NH2Cl)
• 萘丁美酮(NMT)
• 动力学
• 降解路径
• 消毒副产物

紫外活化氯胺高级氧化工艺对降解有机微污染物具有潜在应用价值.为探究紫外/一氯胺(UV/NH2Cl)工艺对水中非甾体抗炎药的去除性能，选用萘丁美酮(nabumetone, NMT)为降解对象，比较UV光解、NH2Cl氧化和UV/NH2Cl这3种手段对NMT的降解性能，考察NH2Cl投加量、pH、Cl-、HCO3-和天然有机物(natural organic matters, NOM)对UV/NH2Cl降解NMT的影响，结合量子化学计算和UPLC-HRMS检测结果探究NMT的降解路径并预测毒性变化，最后分析消毒副产物的生成情况.结果表明：(1)UV/NH2Cl体系内NMT的降解过程符合拟一级反应动力学方程，在温度25℃、NMT初始浓度5μmol/L、NH2Cl投加量50μmol/L的条件下，反应150 s后NMT的降解效率可达88.81%.(2)增加NH2Cl投加量可促进NMT降解，pH在5.5～8.5范围内对NMT降解速率无明显变化，Cl-、HCO3-和NOM对NMT的降解具有抑制作用.(3)基于UPLC-HRMS共鉴定出10种降解产物，NMT降解过程主要涉及羟基化、亚硝基化和去甲基化等反应，TEST软件预测表明，降解产物的急性毒性和发育毒性比NMT母体更高.(4)气相色谱检测结果显示，UV/NH2Cl促进了NMT降解过程中消毒副产物的产生.研究显示，UV/NH2Cl高级氧化工艺对水中NMT具有良好的降解效能，其降解产物可能存在更高的急性毒性和发育毒性，后续需进一步探究.

• 单位
  中国环境科学研究院; 苏州科技大学; 中国五洲工程设计集团有限公司; 环境科学与工程学院