菌代谢物与臭氧的活性:多化合物竞争动力学

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 水处理技术 水处理技术
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 蓝藻细菌繁殖的频率和强度越来越高,使复杂的蓝藻代谢物混合物进入饮用水源.
• 在水处理过程中有效地去除这些蓝色代谢物对公共健康至关重要.
• 臭氧化是一种常见的水处理工艺,但各种蓝色代谢物与臭氧 (O3) 的反应性尚未完全理解.

研究的目的:

• 开发和应用一种新的多化合物臭氧 (O3) 竞争动力学方法,用于评估臭氧化过程中蓝色代谢物的命运.
• 为了确定各种蓝色代谢物的明显二次速率常数 (kapp,O3).
• 预测不同类型的蓝色代谢物的臭氧化效率.

主要方法:

• 开发一种多化合物臭氧竞争动力学方法.
• 在pH 7下,同时确定31种利用16种具有已知的O3反应性的竞争对手的色代谢物的明显二次速率常数 (kapp,O3).
• 基于蓝色代谢物的化学结构 (例如,烯,,二,乙烯,异环) 的O3反应性的分析.

主要成果:

• 对于31种蓝色代谢物,确定了明显的二次速率常量 (kapp,O3).
• 含有烯和的代谢物显示出预期的O3反应性 (0.41.7 × 10^6 M^-1 s^-1).
• 含托芬和乙烯的蓝代谢物表现出显著更高的O3反应性 (3.47.3 × 10^7 M^-1 s^-1) 并预测将得到很好的减弱.
• 含有异环的代谢物表现出广泛的O3反应性 (<10^2到5.0 × 10^3 M^-1 s^-1),表明可能通过直接O3反应不完全降解.
• 基激素可能在降解含有异环和酸氨酸的蓝色代谢物中发挥更重要的作用.

结论:

• 这种新的多重化合物动力学方法使得光代谢物的臭氧化动力学能够进行高通量选.
• 含有托和铁部分的代谢物很可能通过臭氧化有效地被去除.
• 含有异环和异形氨基的蓝色代谢物可能需要进一步处理,而不仅仅是直接臭氧化,以便完全减轻.