估算多种有机物的有机碳-水分配系数线性自由能模型

准确估算有机污染物的有机碳-水分配系数(Koc)对评价其环境归宿具有重要意义。广泛收集了文献中烷烃、醇类、胺类、苯酚类、卤代苯、多环芳烃及农药等十多类有机化合物(共214种)的实测lgKoc数据与分子结构参数(E、S、A、B、V),将数据集随机分为建模组与验证组。对建模组171种化合物采用多元线性回归方法建立了估算lgKoc的线性自由能模型(LFER)。模型的内部检验结果表明:预测值与实测值残差呈正态分布,留多法交叉验证相关系数为0.95,均方根误差为0.29,模型的显著性和稳定性较好。利用验证组43种化合物对模型进行外部验证,验证组化合物的实测值与预测值标准误差为0.26,证实了模型预测的准确性。最后,基于LFER模型,从分子间作用力的角度分析了有机物的吸附机理。空穴作用和色散作用是疏水性化合物被吸附的主要驱动力,空穴作用和氢键作用在极性化合物分配中起主要作用。

保留时间两点校正反相高效液相色谱法测定持久性有机污染物的正辛醇-水分配系数

采用改进的反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定了持久性有机污染物(POPs)包括多环芳烃(PAHs)、多氯二苯并二恶英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)和十溴二苯乙烷(DBDPE)等的正辛醇-水分配系数(logKow)。采用保留时间双点校正法(DP-RTC)校正因色谱柱老化等引起的保留时间漂移。以37种有可靠logKow实验值的苯系物、PAHs、PCDD/Fs类似物为模型化合物,建立了logKow和外推至纯水相的保留因子logkw的定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型,回归方程为logKow=(1.18±0.02)logkw+(0.36±0.11),其相关系数(R2)为0.985,交叉验证相关系数(R2cv)为0.983,标准偏差(SD)为0.16。进而,用4个已有可靠logKow实验值的验证化合物(联苯、芴、PCDD 1和PCDF 114)对模型进行了外部验证,表明RP-HPLC测得的logKow值与摇瓶法/慢搅法结果有很好的一致性,尤其是对疏水性强的化合物。采用该模型测定了29种特别受关注的POPs的logKow值,这些化合物的logKow实验值均未见报道。所建立的DP-RTC-HPLC是测定强疏水性POPs的logKow值的一种值得推荐的方法。

25种持久性有机污染物飞灰-水分配系数的定量结构性质关系研究

分别采用多元线性回归(MLR)和径向基函数人工神经网络(RBF-ANN)建立了2个不同的持久性有机污染物飞灰-水分配系数(Ksc)的定量结构性质关系(QSPR)模型,并应用留一交叉验证方法对所建立的模型进行了检验.用所建立的模型研究了25种有机污染物的飞灰-水分配系数的定量结构性质关系.结果表明:MLR模型预测的lg Ksc均方相对误差为6.31%,全部样本lg Ksc的预测值与实验值之间决定系数(R2)为0.823 3;RBF-ANN模型预测的lgKsc均方相对误差为3.03%,决定系数为0.962 3.这说明MLR和RBF-ANN方法都能够用于建立被研究化合物Ksc的QSPR模型,RBF-ANN模型的预测准确度更高.

有机组分土-水分配系数的确定(英文)

有机组分的土水分配系数(Kd)是描述有机组分在地下系统中吸附特征的重要参数。同时,它也是物质运移模拟和环境评价中的主要参数之一。影响Kd的因素可概括为三个方面:土壤性质、有机组分本身特征及水相的物理化学性质。一般而言,对于非极性和弱极性有机组分,土壤中的有机质含量(foc )是影响Kd的最主要因素。但是,对于极性有机组分(POCs), 特别是在土壤有机质含量较低的情况下,土壤中矿物的种类和含量、水化学组分特征(pH、离子力等)经常在吸附过程中起重要作用。实验室内测定Kd的方法包括批实验和柱实验方法。批实验法适用于研究Kd较高情况下的吸附。在Kd较低的情况下,如低有机质土壤对极性有机污染物的吸附,土柱色谱法(SCC)是更适宜的选择。另外,可用土柱色谱法快速了解各种因素对吸附过程的影响,并获取详细的吸附和解吸信息。应用土柱色谱法时应当注意非平衡吸附和可能的柱堵塞问题。很多文献中提到结合柱实验和已有的吸附数据来预测土壤有机碳标准化的分配系数Koc(=Kd/foc)。但是,如果没有考虑吸附中特定的作用过程(如矿物吸附),对极性有机组分Koc的预测将会产生很大的误差。在环境评价中,将从一种土壤测定的Koc 应用到不同性质的土壤中,可能会导致错误的认识。在进行室内实验时。

摇瓶法结合HPLC测定新杀菌剂唑菌酯的正辛醇-水分配系数

为了给新型杀菌剂唑菌酯(试验代号:SYP-3343)的环境行为研究提供基本的理化参数,在建立水中微量唑菌酯高效液相色谱(HPLC)测定方法的基础上,本文采用摇瓶法测定了唑菌酯在纯水和缓冲液中的正辛醇-水分配系数。结果表明,水中的唑菌酯经二氯甲烷萃取后进行HPLC测定,HPLC测定条件为:紫外检测波长252nm,甲醇/双重蒸馏水以体积比为94/6混合作为流动相,当流速为1.0mL·min-1时,在DiamonsilC18柱(250mm×4.6mm,5μm)上有效成分可以得到很好的分离和检测。唑菌酯的保留时间约为4.2min。唑菌酯质量浓度在1.56～25μg·mL-1内相关性很好,决定系数R2为0.9999,回归方程为y=53.4960x-10.7480(x为唑菌酯浓度,y为色谱峰峰面积)。唑菌酯在0.01μg·mL-1、0.05μg·mL-1和0.2μg·mL-1质量浓度下的添加回收率分别为104.9%、106.5%和97.8%;摇瓶法测得唑菌酯在二次蒸馏水中的平均Kow为8993.59,平均lgKow为3.94±0.15;唑菌酯在pH=5.0的缓冲溶液中的平均Kow为23448.96,平均lgKow为4.37±0.12;唑菌酯在pH=9.0缓冲溶液中的平均Kow为243487.7,平均lgKow为5.36±0.26。研究结果表明,唑菌酯能很好地穿透植物叶表和真菌表皮,生物体对唑菌酯具有较强的富集作用。酸度对药剂的Kow有一定影响,但不改变药剂的高渗透性和强生物富集特性。

水溶性有机物对菲的表观溶解度和正辛醇/水分配系数的影响

以农业上常用有机物料绿肥、猪粪和污泥作为水溶性有机物(DOM)的提取材料,以菲(Phe)作为多环芳烃(PAHs)的代表,通过摇瓶法研究了不同来源的DOM对菲在水中的表观溶解度和正辛醇/水分配系数的影响.结果表明,菲在超纯水中的溶解近似一级反应动力学过程.超纯水体系中添加了DOM后,菲溶解的平衡时间相对滞后,但却明显增加了菲的表观溶解度.当DOM浓度为150mg·L-1(以DOC计)时,在含Tween80、猪粪DOM、污泥DOM和绿肥DOM的体系中菲的表观溶解度分别是纯水体系的20.39、2.082、1.838和1.549倍.菲的表观溶解度随着外加DOM浓度的增加而增大,它们之间存在着明显的线性关系.回归直线的斜率可以用来表征DOM对菲的增溶效果,本试验4种体系中DOM的增溶效果大小依次为表面活性剂Tween80>猪粪DOM>污泥DOM>绿肥DOM.同时,DOM可降低菲的正辛醇/水溶液分配系数各体系中logKow值的高低顺序与增溶效果的顺序恰好相反.研究结果显示,DOM的存在可明显地改变PAHs在水相中的溶解度和正辛醇/水溶液分配系数.

含特殊官能团有机物分配系数预测的多参数线性自由能关系(PP-LFERs)研究

利用多参数线性自由能关系(PP-LFERs)模型预测有机物的有机碳-水分配系数(Koc)是一种高效经济的估算方法.基于广泛收集的文献中165种(18类)化合物的lg Koc和分子结构参数(E、S、A、B、V)值,通过多元线性回归方法,用建模组132种化合物构建了两种预测多种类有机物lg Koc的PP-LFERs模型:EV模型和简化的V模型.它们的复相关系数分别为0.92和0.87,标准误差分别为0.37和0.49.用验证组33种化合物对模型进行了验证的结果表明,两种模型均具有较好的预测性和稳健性.在数据集中包括有8种典型的高氟和硅氧烷类化合物,对于硅氧烷类化合物,EV模型和V模型的实测值和预测值的均方根误差分别为0.38和0.16;对于高氟类化合物,两模型的均方根误差分别为0.66和0.75,说明了模型对这两类化合物预测的准确性.最后,从分子间作用力角度分析了有机物的吸附机理,得出空穴作用和色散作用是非极性化合物吸附的主要动力,而在极性化合物中,空穴作用和氢键作用最为显著.

三丁基锡在水-脂质体间的分配行为

测定了不同酸度条件下三丁基锡 (TBT)的正辛醇 水分配系数 ,并用卵磷脂自行制备脂质体代替正辛醇研究了TBT在人工合成生物膜 水间的分配行为 .结果表明TBT在正辛醇和脂膜中的分配均随 pH的增大而增大 .但将二者进行比较 ,发现在 pH >pKa 时 ,TBT在二者中的分配比很接近 ,此时是疏水性TBTOH占优势 ;但在低pH下 ,TBT+是主要存在形态 ,其在脂膜中的分配量要大于在正辛醇中的分配量 ,说明此时用正辛醇来模拟三丁基锡在生物膜中的分配是不合适的 .对离子型有机金属化合物来说 。

部分有机锡化合物定量结构-性质关系研究

应用偏最小二乘 ( PLS)算法 ,采用量子化学 PM3算法计算得到的量子化学参数 ,得到了部分有机锡化合物的正辛醇 -水分配系数 ( log Kow)的定量结构 -性质关系 ( QSPR)模型 .应用该模型 ,可以对其他有机锡分子的 log Kow进行初步预测 .影响有机锡分子 log Kow大小的主要因素是分子的大小 ;相对分子质量较大的分子 ,其 log Kow值较大 .此外 ,分子最高占据轨道能 ( Ehomo)对有机锡化合物 log Kow 的大小也有一定的影响 ;Ehomo 较大的分子 ,其log

类脂复合吸附剂去除水中微量七氯和环氧七氯的研究

研制了一种新型类脂-活性炭复合吸附剂,研究了其对水中痕量持久性有机污染物——七氯和环氧七氯的吸附行为.实验结果表明,该新型复合吸附剂对七氯和环氧七氯有较强的吸附性能,反应48h后,对初始浓度为20μg·L-1的七氯和环氧七氯的去除率分别为98.79%和98.08%;吸附等温线符合弗兰德里希模型;吸附动力学符合准二阶动力学模型.该复合吸附剂对亲脂性较强的七氯具有较快的初始吸附速率、较大的平衡吸附量和较高的去除率.相同实验条件下,类脂-活性炭复合吸附剂对七氯和环氧七氯的吸附速率和去除效果均优于传统吸附材料活性炭.

分子价连接性指数对部分有机锡化合物的QSPR/QSAR的预测

在分子拓扑理论的基础上,根据分子中成键原子i的结构特征和所处的化学环境,提出了一个新的计算顶点原子价点价iTδ方法:iδT=[mi(zi+hi)+Σ(pi+hi)(pj+hj)]/[ni2(pi+hi)],以iδT为基础构建了一个新的能表征含有杂原子分子结构信息的价连接性指数mTt.研究表明,部分有机锡化合物的理化生物活性与分子的大小、形状、支化度的因素有关,且新模型物理意义明确,计算简便,对不同类型有机物的不同理化活性具有较好的估算和预测能力,计算值与实验值的吻合程度均优于相应文献的结果.

2-戊酮、环己酮和丙酮化合物的Kow测定及分析

介绍了摇瓶法测定三种酮化合物的正辛醇/水分配系数、溶解度和土壤/水分配系数的方法,描述了正辛醇/水分配系数和有机碳含量、溶解度之间的关系。实验结果表明,用摇瓶法可以准确地测定有机化合物的正辛醇/水分配系数、溶解度和有机碳含量;正辛醇/水分配系数与有机碳含量、溶解度之间存在很好的线性关系,根据已知溶解度的值可以较准确估算正辛醇/水分配系数和有机碳含量的值。

修正的分子连接性指数^mL用于氯代苯、醇、酯的QSAR／QSRR研究

在分子拓扑理论的基础上,提出了1个改进的连接性指数mL,并用mL研究了氯代苯、醇、酯的正辛醇-水分配系数及气相色谱保留指数,mL不仅对这些有机化合物有良好的结构选择性,而且与其正辛醇-水分配系数、气相色谱保留指数有良好的相关性;由方程得出的预测值与实验测定值之间能较好地吻合。

环境中尿素等4种物质对土壤中磺胺间甲氧嘧啶吸附的影响

在实验室条件下,采用振荡平衡法研究磺胺间甲氧嘧啶(SMM)在土壤中的吸附行为,以及尿素、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和腐殖酸(HA)对吸附的影响。结果表明,SMM在土壤中的吸附分配系数Kd为18.9 mL.g-1,有机碳吸附常数KOC为466.2 mL.g-1,具有一定的移动性。50 mg.L-1尿素和阴离子表面活性剂SDBS可降低土壤对磺胺间甲氧嘧啶的吸附量,增大其在土壤中的移动性;500 mg.L-1尿素、阳离子表面活性剂CTMAB和腐殖酸(HA)也可增大SMM在土壤中的吸附。

一种去除亲脂性有机物的新型吸附剂制备及其性能表征

研究开发了一种新型含有生物类脂(三油酸甘油酯)的球形复合吸附剂,该球形吸附剂是醋酸纤维素固定三油酸甘油酯形成的.对其制备方法、形态结构及其对水中2种低浓度有机氯农药的吸附性能进行了研究.结果表明,所制备的新型生物类脂复合吸附剂性能稳定,浸泡456h后三油酸甘油酯无泄漏;对水中低浓度的狄氏剂、艾氏剂两种有机氯农药有很强的吸附能力,对正辛醇-水分配系数(logKow)较大的艾氏剂具有更快的吸附速度.说明该吸附剂对水中亲脂性的有机物具有较高的吸附效能.

氯代烷烃化合物活性参数预测研究

目的探讨方便准确地预测氯代烷烃类化合物的活性参数的方法。方法对氯代烷烃类化合物的3种活性参数[有机碳吸附常数(Koc)、正辛醇-水分配系数(Kow)、生物浓缩因子(BCF)]与气相色谱保留指数的相关关系进行研究,分别建立3种活性参数与保留指数及化合物中碳氯总数的一元线性回归方程及二元回归方程。结果用保留指数和碳氯总数分别与氯代烷烃类化合物lgKoc、lgKow、lgBCF所建立一元线性回归方程的相关系数分别为0.729,0.730,0.761和0.868,0.869,0.889;用保留指数和碳氯总数与3种活性参数所建立的二元回归方程的复相关系数分别为0.957,0.957,0.959,均有较好的相关性(P<0.05)。预测误差分析结果表明,二元回归方程的预测精度高于一元回归方程。结论所建立的二元回归方程能较好地预测氯代烷烃类化合物的3种活性参数。