Cu²⁺对富里酸（FA）形态结构与其三卤甲烷生成能力的影响

刘立超、李　静、李　征、吉庆华
（1. 河北工业大学土木与交通学院，天津，300401；2. 中国市政工程华北设计研究总院第一设计研究院， 天津， 300074；3. 中国科学院生态环境研究中心， 北京， 100085）

[摘 要]
水体中存在的金属离子会干扰活性氯与有机物的反应，进而影响其消毒副产物的生成情况。本文采用紫外可见光谱、红外光谱以及超滤膜分级（UF）等表征方法，研究 Cu²⁺ 在氯化过程中对富里酸（FA）的形态结构和其消毒副产物———三卤甲烷生成能力（THMsFP）的影响．结果显示，氯化过程中，Cu²⁺ 对各个分子量范围FA的 THMsFP 均有促进作用，其中分子量范围在 10-30 kDa 的 FA 受 Cu²⁺ 影响最大。这主要是由于 Cu²⁺ 可与 FA 中酚、醇等含氧官能团发生络合作用，同时也通过该结构加速FA的水解，催化 HOCl 和 HOBr 与 FA 发生氧化和取代反应，从而促进 THMs （尤其是溴代产物）的生成。

[试剂与仪器]
FA 购自江莱生物科技有限公司 [1]，甲基叔丁基醚（色谱纯）购自 Fisher 公司，THMs 标准溶液（三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷）购于 Chemservice 公司 ... ...

[实验方法]
Cu²⁺ 影响氯化反应：取一定量的试验水样（DOC＝6.0±0.5 mg·L^-1，UV₂₅₄＝0.12±0.05 cm^-1，Br^-＝1.0±0.1 mg·L^-1），改变 Cu²⁺ 浓度加入NaClO，使得投加量 Cl₂∶DOC 为 6:1（质量浓度比），加入pH7 的磷酸盐缓冲溶液，在 25℃条件下避光反应 24h 后用硫代硫酸钠终止反应 ... ...

[紫外可见光谱分析]
腐殖质类物质含有大量共轭双键和各种含氧、氮元素的官能团，这些官能团的电子跃迁可在紫外区或可见区引起吸收。单位 DOC 的 FA 与其氯化产物的紫外可见吸收曲线如下图所示。从图中可以看出，FA 在 254-280 nm 之间存在吸收平台，表明 FA 中存在 C=C 共轭结构（苯环或聚合苯环结构）... ...

[参考文献]
［1］廖宗蓉．剩余消毒剂的损耗及消毒副产物的控制研究［Ｊ］． 工业与环保，2017 , 43(7) : 79⁃82.
LIAO Z R. Study on the loss of residual disinfectors and disinfection by⁃products control [ J ]. Industrial Safety and EnvironmentalProtection, 2017 , 43(7) : 79⁃82(in Chinese).
［2］叶必雄，王五一，杨林生，等． 二氧化氯与氯联合消毒对饮用水中消毒副产物的影响［Ｊ］． 环境化学，2011 , 30(7) : 1236⁃1240.
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[备 注] [1]“江莱生物”10年以来一直致力于免疫学技术的积累与沉淀，目前江莱生物实验室占地约3000平米，技术研发团队50余人，配备了全球最先进的分析和检测设备，我们通过自主创新以及与国内外的科研单位合作研发，不断突破新技术，目前我们研发了上千种指标，质量成熟，并长期出口到欧美市场，赢得了众多科研机构的认可 ...

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