华南理工大学学报(自然科学版)

作者：杨玉龙, 费伟成, 季京宣, 等

单位：浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州 310058

关键词：色氨酸,紫外光,消毒副产物,碘乙酸,生成路径

基金：国家科技重大专项(2017ZX07201004);国家自然科学基金资助项目(51978602)

氨基酸是水体中普遍存在的一类含氮有机物，在I-存在下能产生毒性较强的碘代消毒副产物。为探明紫外光（UV）与氯联合消毒氨基酸生成碘乙酸的规律及机理，文中选用一种典型的氨基酸——色氨酸，建立了碘乙酸的生成动力学模型，探究了不同影响因素（包括UV照射时间、加氯量、pH值与Br-含量、I-含量）对碘乙酸生成的作用规律，并分析了碘乙酸的生成路径。结果表明：色氨酸在UV与氯联合消毒作用下生成碘乙酸的过程符合拟一级反应动力学，生成速率常数k为0.17 h-1；UV照射时间、加氯量、pH值与Br-含量、I-含量对碘乙酸的生成均有较大影响。UV照射时间对碘乙酸的生成起促进作用，UV照射时间越长，碘乙酸生成量越大；pH值在6~8范围内时，碘乙酸的生成量随着pH值的升高而增加；随加氯量的增加碘乙酸生成量呈先增加后减少的趋势，当色氨酸浓度与加氯量的比例约为1∶2时，碘乙酸生成量最高，达15.30 μg/L。文中建立了碘乙酸关于Br-含量和I-含量的生成模型，发现Br-含量对碘乙酸的生成起负相关作用，I-含量则起正相关作用，且后者对碘乙酸影响更大。文中还通过GCMS和LC-MS-MS检测出了异戊酸酐、丁酸酐等4种中间产物，推测碘乙酸的生成路径为色氨酸在UV光解与羟基自由基作用下生成C12H17NO3，然后在HOCl和HOI氧化作用下依次生成异戊酸、丁酸，最终生成碘乙酸。

来源：2022年第8期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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