水环境系统中存在的各类有机物直接或间接的影响着环境质量,对水资源的可持续利用及生态环境造成巨大影响.多环芳烃类有机污染物具有致癌、致畸、致突变性,低浓度下即能对环境产生很大的毒性和危害,已经广泛引起人们的关注,其在水体中的迁移转化、归趋过程一直是环境界研究的热点.其中,光化学降解过程是多环芳烃从水环境中消失的重要途径之一,但目前有关这方面的研究主要是针对单一的水相,很少考虑水体颗粒物对其光降解的影响.而实际的自然水体具有多介质性,尤其对于某些多泥沙河流,如中国的黄河,近年来其泥沙平均含量达到了37.6 kg/m<3>.因此,研究水体颗粒物对多环芳烃光降解的影响作用具有重要的意义.该论文以国家重点基础研究发展规划项目"黄河流域水资源演化规律与可再生维持机理"(G1999043605)和国家自然科学基金(40201046)为依托,针对黄河高含沙量的特点,研究(艹屈)、苯并(a)芘、苯并(ghi)苝这三种具代表性的多环芳烃在黄河水体中的光降解规律.该论文采用模拟试验的研究方法,选用金属卤素灯作为模拟光源,根据采样点处的实地光强,设置模拟光强:同时采用带有冷却水的双层套杯,控制反应溶液温度恒定.采用高效液相色谱法测量三种多环芳烃的实际浓度,考察不同光照时间时污染物的浓度变化.并进行了腐殖质提取试验、土壤消解试验和粒径分析试验,重点考察了泥沙、黄土两种颗粒物对光降解的影响及机制,并进一步区分了溶解性和非溶解行腐殖质对光降解的作用.得出的主要结论如下:(1)在不含任何水体颗粒物的情况下,水体中(艹屈)、苯并(a)芘、苯并(ghi)苝的光降解符合一级反应动力学规律,并随着污染物初始浓度的降低,光降解速率加快;三种物质之间的光降解速率顺序为:苯并(a)芘>(艹屈)>苯并(ghi)苝,这种变化趋势与污染物分子的吸收光谱有关.(2)黄河泥沙与黄土对水体中多环芳烃的光降解有两种不同的影响机制.黄土对多环芳烃光降解的影响比较复杂,一方面,颗粒物对光强有一定的阻碍作用;另一方面,黄土中含有的腐殖质等有机物可能产生活性很强的自由基,并引起光敏化降解的发生.水体颗粒物的这两方面作用共同对光降解产生影响,并导致不同黄土浓度下多环芳烃的光降解呈现出不同的变化.浓度为0.1g/L及5g/L的黄土促进了(艹屈)与苯并(a)芘的光降解,黄土浓度为5g/L时促进了苯并(ghi)苝的降解.不同多环芳烃之间的降解速率差异可应用竞争机制解释.(3)从黄土中提取腐殖质,实验表明腐殖质对多环芳烃的光敏化降解有明显的促进作用,使多环芳烃的光降解反应符合二级反应动力学规律;进一步的实验研究表明,对光敏化降解起主要作用的是黄土中存在的溶解性腐殖质,非溶解性腐殖质对光敏化降解作用不大.(4)黄河泥沙通过对光强的阻碍作用影响水体中(艹屈)、苯并(a)芘及苯并(ghi)苝的光降解,并随着泥沙浓度的增加,光降解速率呈幂指数降低.由于泥沙在河水中长期存在,泥沙上携带的溶解性腐殖质都已充分溶于水中,因而在光降解过程中,不能象黄土那样对敏化降解起到促进作用.