对IPPD-Q在饮用水中化和胺化过程中的转化和毒性演变的机制性见解
Han Chen1, Tao Lin1, Junding Yin1
1Ministry of Education Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development on Shallow Lakes, Hohai University, Nanjing 210098, PR China; College of Environment, Hohai University, Nanjing 210098, PR China.
在水消毒过程中,轮胎衍生的与和胺的反应产生有毒的转化产物. 了解这些反应对于减轻城市水系统风险至关重要.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 水处理技术水处理技术
- 毒理学 毒理学 毒理学
背景情况:
- 一种来自轮胎的污染物N-异烯-N'--p-phenylenediamine (IPPD-Q) 在城市水域构成急性毒性风险.
- 在饮用水消毒过程中IPPD-Q的命运,特别是用和胺,尚不清楚.
研究的目的:
- 研究IPPD-Q与和胺的反应动力学和转化产物 (TP).
- 阐明推动TP形成的分子机制,并评估它们的毒性.
- 为风险评估和减轻提供基于分子轨道的框架.
主要方法:
- 使用低酸 (HOCl) 和胺 (NH2Cl) 的IPPD-Q反应的动力学研究.
- 使用先进的分析技术阐明化和胺TP的结构.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以建模反应路径和激活能量.
- 斑马鱼胚胎测定和ECOSAR对毒性评估的预测.
主要成果:
- IPPD-Q与和胺快速反应,形成许多TP.
- 化主要通过替代和裂变产生化TP,而化则产生化TP和独特的含TP.
- DFT计算确定了偏好的电友攻击地点,与观察到的TP形成一致.
- 几种TP的毒性比原始化合物更高,化TP是最致命的.
结论:
- 含有IPPD-Q的水的消毒产生了可能比原始污染物更有毒的转化产品.
- 分子轨道洞察力揭示了TP形成的机制,使得有毒副产品生成的预测成为可能.
- 这项研究提供了一份路线图,用于管理在饮用水处理中与轮胎衍生的子相关的风险.
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