洞察水生环境中的甲基异苏利和异苏利的光降解过程

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 摄影化学的使用.
• 生态毒理学 生态毒理学

背景情况:

• 甲基异苏利 (MIT) 和异苏利 (BIT) 是广泛使用的生物制剂,其环境释放量越来越大.
• 它们在水生环境中的光化学降解仍然不太清楚.

研究的目的:

• 在模拟的阳光下研究MIT和BIT在自然水中的光降解特性.
• 阐明MIT和BIT光降解的影响因素和降解途径.
• 为了评估光降解产品的毒性.

主要方法:

• 在自然水中模拟太阳光照射实验.
• 影响因素的调查,包括pH值,共存的离子 (Cl-, NO3-),溶解有机物 (DOM) 和其他异构.
• 量子产量确定和半衰期估计.
• 用于路径分析的边界电子密度 (FED) 计算.
• 对母化合物和降解产品的急性和慢性毒性评估.

主要成果:

• 直接光解,主要是通过激发单片子状态,是MIT和BIT的主要降解途径.
• 麻省理工学院和BIT的光降解量子产量分别为1113.6 × 10−4和2.435.79 × 10−4.
• 性pH促进了BIT光降解;Cl-,NO3-和DOM抑制了MIT和BIT光降解,其中DOM具有最显著的影响.
• 在北30度的自然阳光下,MIT和BIT的预计半衰期约为1.1天.
• 光降解途径涉及N-S键的环开放,在O,N和S位点可能发生氧化和OH添加.
• 降解产品显著降低了急性毒性,但显著的慢性毒性.

结论:

• MIT和BIT在水生环境中易受光降解,估计半衰期相对较短.
• 环境因素,如pH,DOM和共存的物质影响降解速度.
• 虽然急性毒性降低,但降解产品的慢性毒性需要进一步评估生态风险.