紫外/一氯胺高级氧化工艺降解萘丁美酮的动力学、降解路径、毒性变化和消毒副产物生成

紫外活化氯胺高级氧化工艺对降解有机微污染物具有潜在应用价值.为探究紫外/一氯胺(UV/NH_(2)Cl)工艺对水中非甾体抗炎药的去除性能,选用萘丁美酮(nabumetone,NMT)为降解对象,比较UV光解、NH_(2)Cl氧化和UV/NH_(2)Cl这3种手段对NMT的降解性能,考察NH_(2)Cl投加量、pH、Cl^(−)、HCO_(3)^(−)和天然有机物(natural organic matters,NOM)对UV/NH_(2)Cl降解NMT的影响,结合量子化学计算和UPLC-HRMS检测结果探究NMT的降解路径并预测毒性变化,最后分析消毒副产物的生成情况.结果表明:①UV/NH_(2)Cl体系内NMT的降解过程符合拟一级反应动力学方程,在温度25℃、NMT初始浓度5μmol/L、NH_(2)Cl投加量50μmol/L的条件下,反应150 s后NMT的降解效率可达88.81%.②增加NH_(2)Cl投加量可促进NMT降解,pH在5.5~8.5范围内对NMT降解速率无明显变化,Cl−、HCO_(3)−和NOM对NMT的降解具有抑制作用.③基于UPLC-HRMS共鉴定出10种降解产物,NMT降解过程主要涉及羟基化、亚硝基化和去甲基化等反应,TEST软件预测表明,降解产物的急性毒性和发育毒性比NMT母体更高.④气相色谱检测结果显示,UV/NH_(2)Cl促进了NMT降解过程中消毒副产物的产生.研究显示,UV/NH_(2)Cl高级氧化工艺对水中NMT具有良好的降解效能,其降解产物可能存在更高的急性毒性和发育毒性,后续需进一步探究.