三价铁离子对三氯生光降解的影响

宋宾学，钱成，颜晓姝，赵斯琪，谢禹，陈蕾

（南京林业大学土木工程学院，江苏南京 210037）

三氯生是典型的药品和个人护理用品（PPCPs）污染物之一[1]，在生活当中应用广泛。其化学式为2，4，4'-三氯-2'-羟基二苯醚，有较为稳定的物理性质，在长时间紫外线照射下才有轻微分解[2]。已有报道，三价铁离子对有机物的光降解可能会产生一定的影响[3]，但尚未有关于三价铁离子对三氯生光降解影响的研究。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

高效液相色谱仪（日立L-2 000）；光化学反应仪（YM-GHX-V）；氙灯、汞灯灯管，均为500W；三氯生、硫酸铁，均为分析纯；乙腈、甲醇，均为色谱纯；Milli-Q超纯水。

1.2 光降解试验

在石英管中加入三价铁离子、三氯生、超纯水，以及搅拌磁子，配成30mL反应溶液。其中三氯生的浓度为5 mg/L，铁离子浓度分别为0、5、25 mg/L，将反应管放入光反应器中，在汞灯以及氙灯光照条件下恒温（25℃）照射，定期取样测定并记录下三氯生的浓度变化。

1.3 三氯生的测定

采用高效液相色谱仪测定三氯生的浓度，进样量为20μL，色谱柱为Shimadzu VP-ODSC18柱，流动相为乙腈∶水=75∶25（V/V），流速1.0mL/min，紫外检测波长为280 nm。

表1 三价铁离子对三氯生光解速率常数（K）及半衰期（T1/2）的影响

2 结果及分析

计算三氯生的初始浓度（C0）与即时浓度（Ct）的比值，并计算ln(C0/Ct)，将其对时间t作图后呈线性关系说明三氯生的光降解动力学符合准一级反应动力学。根据一级反应动力学的反应速率常数等于ln(C0/Ct)-t曲线斜率的绝对值和半衰期的计算公式T1/2=ln2/K，计算在不同三价铁离子浓度下三氯生的半衰期T1/2以及光降解速率常数K，见表1。

从表1中可以看出，在两种不同光照条件下，含铁离子的三氯生溶液的光解反应速率常数均小于在纯水中三氯生的反应速率常数。但在氙灯条件下，铁离子的存在抑制可三氯生的光降解，然而浓度越低，抑制效果越加明显。而汞灯条件下，随着铁离子浓度的递增，三氯生的光降解反应速率常数变小，浓度越高，铁离子对三氯生光降解的抑制越明显。文献中曾报道三价铁离子会通过竞争吸收光能而抑制有机污染物的光降解[3]，因此可以推断此处三价铁离子对三氯生的光降解产生抑制作用可能也是由于铁离子对光子产生了竞争，产生光屏蔽作用，从而抑制了三氯生的光降解。

3 结论

在汞灯以及氙灯光照条件下，三价铁离子对三氯生光降解均具有显著的抑制作用，该结果将有助于深入理解天然环境中三氯生的环境转化与风险。

[1]Drew C M,Best S,Martin J,et al.Measurement of triclosan in wastewater treatment systems[J].Environmental toxicology Chemistry,2002,21(7):1323-1329.

[2]周世兵,周雪飞,张亚雷,等.三氯生在水环境中的存在行为及迁移转化规律研究进展[J].环境污染与防治,2008,30(10):71-74.

[3]王枫亮,陈平,苏海英,等.水体中几种无机离子对硝酸根敏化甲芬那酸光降解影响研究[J].环境科学学报,2016,36(8):2859-2868.