1,2-二溴乙烷的环境迁移机制及非生物降解的关键影响因素

2025/9/18 10:39:37 作者:曼尼希

简介

1,2-二溴乙烷(EDB)是一种无色、具高挥发性的重质液体,带有宜人甜味,分子量187.9,密度2.17 g cm⁻³,常温下即可逸散为致密蒸气;它对非极性溶剂互溶,在水中溶解度仍达4.18×10³ mg L⁻¹(22.25 mmol L⁻¹,25 ℃),因此一旦泄漏可迅速形成溶解相羽流并伴随蒸气扩散。上世纪其主要作为含铅汽油的铅清除剂被全球大量添加,亦曾用作土壤熏蒸剂、阻燃剂及有机合成中间体,导致加油站、熏蒸仓库和化工场地周边普遍留存高浓度残留,成为地下水与土壤中长期存在的优先控制卤代烃污染物[1]。

 1,2-二溴乙烷的性状

1,2-二溴乙烷的性状

环境迁移机制

文献实验表明,1,2-二溴乙烷在25 ℃下的饱和溶解度为4.18×10³ mg L⁻¹(约22.25 mmol L⁻¹),亨利常数取0.024 mol L⁻¹ atm⁻¹,说明该化合物在水中以溶解相为主,同时具有高挥发性,易随地下水对流迁移并存在蒸气入侵风险;在厌氧批实验中,1,2-二溴乙烷可在FeS悬浊液体系内发生非生物还原降解,反应符合拟一级动力学,校正后的速率常数kobs'为(0.065±0.003) d⁻¹,降解半衰期约11 d,反应主要发生在FeS矿物表面,且随着反应进行FeS逐渐转化为针铁矿(FeO(OH))和硫复铁矿(Fe₃S₄),证实1,2-二溴乙烷的还原脱溴过程与矿物表面介导密切相关[1]。

非生物降解的关键影响因素

文章系统研究了硫化物浓度、FeS含量、溶液pH及共存过渡金属离子对1,2-二溴乙烷降解的影响:当HS⁻浓度从0增至20 mmol L⁻¹时,kobs提高1.79倍且与硫化物浓度呈良好线性关系(R²=0.99);FeS投加量由2 g L⁻¹增至10 g L⁻¹时,1,2-二溴乙烷21 d去除率由17.4%升至60.4%,kobs与FeS含量呈正相关(R²=0.92);pH从2升至11时,kobs随pH升高而线性增加(R²=0.81),因高pH下FeS表面脱质子化基团增多、给电子能力增强;外加Co²⁺和Cu²⁺分别使1,2-二溴乙烷降解速率提升至对照的2.62倍和1.43倍,而Mn²⁺因表面形成难溶Mn(OH)₂包裹FeS颗粒,抑制电子转移,使kobs降至0.89倍,表明这些因素共同决定了1,2-二溴乙烷的非生物降解效率[1]。

参考文献

[1] 谷春云,廖高明,邓一荣,等. FeS介导下的1,2-二溴乙烷非生物自然衰减 [J]. 中国环境科学, 2023, 43 (09): 4632-4638. DOI:10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20230523.009.

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