UV/H2O2对水中啶虫脒的降解研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

农药的使用是世界农业生产上的重大突破,据统计,由于农作物的病、虫、草的危害,农作物病虫草害使农作物产量减少约30。尽管农药的使用带来了严重的问题,但是农药的使用量仍在逐年上升,这是因为在目前的病虫草害防治中,化学防治仍是主要的防治手段。农药在环境中的持久性取决于农药自身的理化性质以及环境因素的影响,而农药在环境中的降解包括生物降解和非生物降解,非生物降解过程中又以光化学降解过程尤为重要。由于到达地球表面的太阳光入,其紫外部分一能够提供足够的能量,使得大部分共价键发生断裂,从而使化学农药发生光化学降解。随着农药环境化学的深入研究,农药光化学转化已成为十分活跃的研究领域。

农药在环境中的持久性取决于农药自身的理化性质以及环境因素的影响,而农药在环境中的降解包括生物降解和非生物降解,非生物降解过程中又以光化学降解过程尤为重要。由于到达地球表面的太阳光入,其紫外部分一能够提供足够的能量,使得大部分共价键发生断裂,从而使化学农药发生光化学降解。随着农药环境化学的深入研究,农药光化学转化已成为十分活跃的研究领域。尤其是近几十年来,农药光降解的研究进展迅速,其中对光敏剂和光活化产物的研究结果,对于环境污染治理显示出重要的应用前景。可以看出,对于环境中包括空气中、水体中以及物体表面的农药,光解对其残留、药效、毒性及环境行为均有重要影响,农药的光化学降解也因此被列为农药环境安全性评价中的重要内容之一阵,许多国家规定农药在登记时,须提供光解研究资料^[1]。

啶虫脒(acetamipird)是一种新型广谱氯代烟碱类杀虫剂,1996年由日本曹达株式会社开发成功并推向市场。啶虫脒具有独特的杀虫机理,通过与昆虫的乙酞胆碱受体(nachr)结合,使昆虫异常兴奋,全身痉挛,麻痹而死,从而达到消灭害虫的目的。啶虫脒具有触杀和胃毒作用,对半翅目、鳞翅目和鞘翅目等害虫有效,主要用于防治果树蔬菜上的蚜虫、小菜蛾、食心虫等,epa已将其建议为有机磷杀虫剂的重要替代品之一^[2]。啶虫脒在国内已得到广泛应用,年产量己达1000ta^-1[3]。本文研究了啶虫眯在汞灯照射下的光解以及过氧化氢辅助光氧化,目的在于了解睫虫眯的光解以及光氧化规律。啶虫脒的通用名为：acetamiprid，商品名称还有莫比朗、吡虫清，化学名称为：(e)-n1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-n₂-氰基-n₁-甲基乙脒，分子式为：c₁₀h₁₁cl n₄，分子量为222.68，cas号为：135410-20-7。其化学结构为： ncl c_h2nch₃cnch₃cn 啶虫脒纯品为白色无味晶体，熔点为98.9℃；kow6.27,蒸汽压为1x10-8mm hg汞柱，25℃时p ka0.7，在水中的溶解度为4.25x103 mgl^-1，易溶于丙酮,甲醇,乙醇, 二氯甲烷,氯仿,乙腈等有机溶剂^[4]。

2. 研究的基本内容和问题

针对水环境中啶虫脒难以通过传统工艺去除的问题，采用高级氧化技术紫外激活过氧化氢( UV/H2O2) 去除水中啶虫脒 。对比了 UV/H₂O₂ 联用系统与单独 UV 系统和单独H₂O₂系统对啶虫脒的降解效果，分别考察了底物浓度、过氧化氢浓度、pH值、氯离子投加量、碳酸氢根离子、硝酸根离子和不同水体对啶虫脒在UV/H₂O₂系统下降解效果的影响。

3. 研究的方法与方案

1 啶虫脒检测方法 采用高效液相色谱仪（hplc）对样品中啶虫脒含量进行检测，测定中流动相配比为乙腈：水35：65，监测车波长为248nm,流速为0.8ml/min,出峰时间约为8.12min。

2 uv、h2o2、uv/h2o2联用降解啶虫脒的比较 称取一定量的啶虫脒于容量瓶中,用超纯水稀释成啶虫脒浓度为20mg/l的反应液,分别移取上述反应液约10ml于具塞石英试管中。取其中一只具塞石英试管在紫外灯下照射，波长254nm，照时石英试管反应液距光源8m,光强300lx。定时间隔取样,避光保存待测。。取另外两只具塞石英试管各加入400mgh2o2,具塞摇匀，其中一只避光，定时间隔取样，避光保存待测，取另一只具塞石英试管在紫外灯下照射，波长254nm，照时石英试管反应液距光源8m,光强300lx。定时间隔取样,避光保存待测。每处理设两次重复。

3 底物浓度对啶虫脒uv/h2o2光解的影响 分别称取一定量的啶虫脒于容量瓶中，分别用超纯水稀释成啶虫脒浓度为20mg/l、30mg/l、40mg/l、50mg/l的反应液，分别移取上述反应液约10ml于具塞石英试管中.分别在每个具塞石英试管中加入400mg过氧化氢，具塞摇匀，在紫外灯下照射，波长254nm，照时石英试管反应液距光源8m,光强300lx。定时间隔取样,避光保存待测。每处理设两次重复。

4. 研究创新点

本文通过实验室模拟，研究了新型农药啶虫脒在环境中降解，分别考察了底物浓度、过氧化氢浓度、pH值、氯离子投加量、碳酸氢根离子、硝酸根离子和不同水体对啶虫脒在UV/H2O2系统下降解效果的影响。

5. 研究计划与进展

一、2016.12.01-2016.12.10：通过和导师的讨论，确定论文题目

二、2016.12.10-2016.12.20查阅相关文献，整理文献并完成文献综述

三、2016.12.20-2016.12.30确定研究内容和技术路线