二苯甲酮类防晒剂在氯化过程中的转化规律
近年来,紫外线辐射量随着臭氧层的破坏而不断增加,给人类带来的影响已被世界范围所认知和重视。有研究显示,二苯甲酮类紫外防晒剂有一定的内分泌干扰性和遗传毒性,对人类健康与生态环境安全造成了一定的威胁。氯消毒是水处理工艺的必要环节,其消毒过程中会生成具有致畸、致癌和致突变效应的消毒副产物,因此,其氯化过程的转化规律引起了人们的高度重视。本文通过研究BP-3、BP-4两种紫外吸收剂在氯化过程中的转化实验,从而明确氯化过程的反应途径以及反应机理,探讨经氯化作用后生成的产物,对结果进行分析并得出结论。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1 主要实验材料4
1.2 实验方法 5
1.2.1 验试剂的配制 5
1.2.2 氯化实验5
1.3 分析方法6
1.3.1 气相色谱法6
1.3.1.1 样品前处理6
1.3.1.2 GC分析条件6
1.3.2 液相质谱联用法 7
1.3.2.1 样品前处理7
1.3.2.2 LC/MS分析条件 7
2 结果与分析7
2.1 BP3、BP4氯化反应途径及反应机理 7
2.2 BP3 、BP4氯化消毒副产物(DBPs)生成12
3 讨论 14
致谢14
参考文献16
二苯甲酮类防晒剂在氯化过程中的转化规律
引言
近年来,随着臭氧层的破坏和环境污染,紫外线辐射量不断增加,由此带来许多负面的影响。为保护人体免受过量的紫外线辐射,能够安全、高效地吸收紫外线辐射的紫外线吸收剂已广泛应用于化妆品、护发品、织物处理及洗涤剂中,该类物质会随着工业废水和生活污水排放进入水体环境,从而进一步在生物链中迁移、循环。有研究表明,二苯甲酮类紫外防晒剂有一定的内分泌干扰性和遗传毒性,对生态环境安全与人类健康产生了一定的威胁[1]。在紫外防晒剂的氯化过程中,会生成具有致畸、致癌和致突变效应的消毒副产物,引起人们的高度重视[2]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
随着紫外防晒剂的大量使用,?人们开始逐渐关注其环境及健康风险效应 [3]。目前多种紫外防晒剂已在城市水体,?尤其生活污水中被检测到,?甚至在一些水生生物体内也有这些有机物的存在[4]。研究发现,化学防晒剂的防晒效果要优于物理防晒剂,因此市面上所售的防晒产品中化学防晒剂的添加量要远高于物理防晒剂[5]。相关研究发现,化学紫外防晒剂中起主要作用的有机活性成分大多是含有单环或多环的芳香类结构,?它们有着较强的亲脂性,过度暴露在环境中可能会危害人体、环境健康和水生生态系统的生态平衡[6]。有研究表明,在湖水以及未经处理的废水中,紫外防晒剂的浓度高达125?ng?L119?μg?L1[7]。在鱼体中也检测到紫外防晒4MBC,其浓度范围达501800ng?g1。紫外防晒剂还能进入人体,人母乳中检测出紫外防晒剂对甲氧基肉桂酸辛酯?(OMC),其浓度高达?445ng?L1[8]。?Janjua采用人体局部用药实验,发现有机紫外防晒剂?BP3?和?4MBC?可通过皮肤进入人体,血浆中的最大浓度分别可达?238ng?mL1和?18ng?mL1[9]。
基于以上问题,本文通过研究两种常见的有机紫外吸收剂BP3、BP4经过氯化过程得出的实验数据,探讨其在水溶液中的转化途径及反应机理,生成的消毒副产物受氯的剂量及不同pH值的影响如何变化,旨在探究在现有环境中BP3、BP4转化为对人体危害更大的消毒副产物的潜力(?DBPFP)以及内在机理,为全面、准确评价这类有机紫外吸收剂的环境风险提供依据[10]。
1 材料与方法
1.1主要实验材料
实验所用试剂为分析纯及以上级别。次氯酸钠 (NaClO) 溶液、亚硫酸钠 (Na2SO3)、无水硫酸钠 (Na2SO4)、磷酸二氢钾 (KH2PO42H2O)、氢氧化钠 (NaOH)、氯化铵 (NH4Cl) 均购自阿拉丁,BP3 (纯度98%,同下)、BP4 (97%) 购自sigmaaldrich,甲基叔丁基醚 (MTBE)、甲醇、乙腈均购自天地,551混合标准溶液、552混合标准溶液、1,2二溴丙烷、1,2,3三氯丙烷,均为标准品,购自Accustandard。配制试剂等所有实验用水均为MilliQ超纯水(Millipore, 18.2MΩcm)[11]。
主要实验仪器:L2000 型高效液相色谱仪 (Hitachi Co., Japan);Varian Cary50 可见紫外分光光度计;DR 2700 哈希水质分析仪 (Hach Co., USA);7890A 气相色谱仪(Agilent technologies 7980A equipped with Agilent technologies 7683 series samplers, Agilent),配有电子捕获检测器;气相色谱柱型号为DB1701 柱(30m×0.25mmi.d.×0.25um);Agilent 6410 Triple Quad液相质谱联用仪;固相萃取装置,SPE小柱 (Waters)
名称
CAS#
分子质量
分子结构
pKa
Log Kow
BP3
131577
228.24
10.2
3.79
BP4
4065456
308.31
2.4 (sulfonic acid)
7.6 (hydroxyl)
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1 主要实验材料4
1.2 实验方法 5
1.2.1 验试剂的配制 5
1.2.2 氯化实验5
1.3 分析方法6
1.3.1 气相色谱法6
1.3.1.1 样品前处理6
1.3.1.2 GC分析条件6
1.3.2 液相质谱联用法 7
1.3.2.1 样品前处理7
1.3.2.2 LC/MS分析条件 7
2 结果与分析7
2.1 BP3、BP4氯化反应途径及反应机理 7
2.2 BP3 、BP4氯化消毒副产物(DBPs)生成12
3 讨论 14
致谢14
参考文献16
二苯甲酮类防晒剂在氯化过程中的转化规律
引言
近年来,随着臭氧层的破坏和环境污染,紫外线辐射量不断增加,由此带来许多负面的影响。为保护人体免受过量的紫外线辐射,能够安全、高效地吸收紫外线辐射的紫外线吸收剂已广泛应用于化妆品、护发品、织物处理及洗涤剂中,该类物质会随着工业废水和生活污水排放进入水体环境,从而进一步在生物链中迁移、循环。有研究表明,二苯甲酮类紫外防晒剂有一定的内分泌干扰性和遗传毒性,对生态环境安全与人类健康产生了一定的威胁[1]。在紫外防晒剂的氯化过程中,会生成具有致畸、致癌和致突变效应的消毒副产物,引起人们的高度重视[2]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
随着紫外防晒剂的大量使用,?人们开始逐渐关注其环境及健康风险效应 [3]。目前多种紫外防晒剂已在城市水体,?尤其生活污水中被检测到,?甚至在一些水生生物体内也有这些有机物的存在[4]。研究发现,化学防晒剂的防晒效果要优于物理防晒剂,因此市面上所售的防晒产品中化学防晒剂的添加量要远高于物理防晒剂[5]。相关研究发现,化学紫外防晒剂中起主要作用的有机活性成分大多是含有单环或多环的芳香类结构,?它们有着较强的亲脂性,过度暴露在环境中可能会危害人体、环境健康和水生生态系统的生态平衡[6]。有研究表明,在湖水以及未经处理的废水中,紫外防晒剂的浓度高达125?ng?L119?μg?L1[7]。在鱼体中也检测到紫外防晒4MBC,其浓度范围达501800ng?g1。紫外防晒剂还能进入人体,人母乳中检测出紫外防晒剂对甲氧基肉桂酸辛酯?(OMC),其浓度高达?445ng?L1[8]。?Janjua采用人体局部用药实验,发现有机紫外防晒剂?BP3?和?4MBC?可通过皮肤进入人体,血浆中的最大浓度分别可达?238ng?mL1和?18ng?mL1[9]。
基于以上问题,本文通过研究两种常见的有机紫外吸收剂BP3、BP4经过氯化过程得出的实验数据,探讨其在水溶液中的转化途径及反应机理,生成的消毒副产物受氯的剂量及不同pH值的影响如何变化,旨在探究在现有环境中BP3、BP4转化为对人体危害更大的消毒副产物的潜力(?DBPFP)以及内在机理,为全面、准确评价这类有机紫外吸收剂的环境风险提供依据[10]。
1 材料与方法
1.1主要实验材料
实验所用试剂为分析纯及以上级别。次氯酸钠 (NaClO) 溶液、亚硫酸钠 (Na2SO3)、无水硫酸钠 (Na2SO4)、磷酸二氢钾 (KH2PO42H2O)、氢氧化钠 (NaOH)、氯化铵 (NH4Cl) 均购自阿拉丁,BP3 (纯度98%,同下)、BP4 (97%) 购自sigmaaldrich,甲基叔丁基醚 (MTBE)、甲醇、乙腈均购自天地,551混合标准溶液、552混合标准溶液、1,2二溴丙烷、1,2,3三氯丙烷,均为标准品,购自Accustandard。配制试剂等所有实验用水均为MilliQ超纯水(Millipore, 18.2MΩcm)[11]。
主要实验仪器:L2000 型高效液相色谱仪 (Hitachi Co., Japan);Varian Cary50 可见紫外分光光度计;DR 2700 哈希水质分析仪 (Hach Co., USA);7890A 气相色谱仪(Agilent technologies 7980A equipped with Agilent technologies 7683 series samplers, Agilent),配有电子捕获检测器;气相色谱柱型号为DB1701 柱(30m×0.25mmi.d.×0.25um);Agilent 6410 Triple Quad液相质谱联用仪;固相萃取装置,SPE小柱 (Waters)
名称
CAS#
分子质量
分子结构
pKa
Log Kow
BP3
131577
228.24
10.2
3.79
BP4
4065456
308.31
2.4 (sulfonic acid)
7.6 (hydroxyl)
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