【正文】 。為了研究的方便，常常使用有機(jī)溶劑模擬環(huán)境有機(jī)質(zhì)，研究PAHs在其中的光化學(xué)行為。環(huán)境介質(zhì)中的一些有機(jī)成分，有可能參與PAHs的光化學(xué)反應(yīng)中。水中的無機(jī)離子、溶解性有機(jī)物質(zhì)(DOM)、腐植酸、表面活性劑等，對(duì)不同分子結(jié)構(gòu)的PAHs的光解有不同的影響。例如，土壤和空氣顆粒物中可能存在TiOCdS、ZnO和Fe2O3等半導(dǎo)體催化劑，這些催化劑吸收光子后，通過系列反應(yīng)，可以生成活性很強(qiáng)的物種，導(dǎo)致PAHs的降解。環(huán)境介質(zhì)對(duì)其中的PAHs的光化學(xué)行為有很大影響，介質(zhì)化學(xué)組分對(duì)PAHs光降解的影響主要體現(xiàn)在3方面:(l)對(duì)光的衰減或屏蔽作用(物理作用)，對(duì)于土壤、顆粒物、植物等固體表面，這種作用很明顯。Jacek等對(duì)菊的實(shí)驗(yàn)也表明它們反應(yīng)速率都隨溫度的增加而增大，從80C 42℃的變化范圍內(nèi)的光解速率甚至增加了將近三倍[37]。O2等自由基的擴(kuò)散和相互碰撞力度，加速了電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物的生成和解離，王連生等對(duì)苯并(a)蕙和9, 10一二甲基蔥的光解實(shí)驗(yàn)表明隨水溫的升高反應(yīng)速率增加[36]。同時(shí)應(yīng)用冷卻水浴保證反應(yīng)過程中的溫度恒定，并在反應(yīng)容器下放置磁力攪拌器，以確保反應(yīng)物質(zhì)通過攪拌處于均勻狀態(tài)[35]。Matthew等的實(shí)驗(yàn)中則采用了氮燈(300W)，然后通過18cm水柱除去紅外光，再經(jīng)過一系列可選擇的濾鏡，對(duì)某些波長(zhǎng)光進(jìn)行削弱以盡量模擬太陽光波譜。有的試驗(yàn)還同時(shí)采用了多種類型的人工光源照射，一般的實(shí)驗(yàn)過程中使用汞燈和氛燈及必要的濾光介質(zhì)組合即可滿足實(shí)驗(yàn)需要，即產(chǎn)生大于300nm的模擬太陽光紫外一可見區(qū)連續(xù)光譜[33]。在自然降解的模擬實(shí)驗(yàn)中，如何有效的模擬自然環(huán)境是實(shí)驗(yàn)中遇到的一個(gè)點(diǎn)。Matthew等對(duì)幾種不同PAHs的光降解實(shí)驗(yàn)表明由于其激發(fā)光譜與不同波譜組成的光源間重疊的差異而表現(xiàn)出不同的光解速率[31]。不同種類有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異決定了其對(duì)不同波段光線的吸收及利用程度有所不同，對(duì)于PAHs，芳環(huán)和共轆雙鍵可以形成具有紫外可見吸收特征的發(fā)色團(tuán)。某些難降解有機(jī)物也可以先通過光降解轉(zhuǎn)化為易被生物降解的物質(zhì)從而從水體中去除。,O2等，它們能使某些污染物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)[29]；另一方面，由水體中DOM可以形成一系列的較為穩(wěn)定的光氧化劑，如過氧化氫(H2O2),烷基過氧化物(ROOH)和過酸[RC(O)OOH]等[30]。有研究表明，水體中的溶解性有機(jī)物(DOM)吸收太陽輻射以后，可以產(chǎn)生一些短暫存在的活性物質(zhì)作為光氧化劑，如有研究表明，在自然條件下，一些不易生物降解的復(fù)雜有機(jī)物易于發(fā)生光降解，某些石油污染物也可以先通過光降解轉(zhuǎn)化為易被生物降解的物質(zhì)從而從水體中去除，因此光降解對(duì)污染水體的凈化具有重要作用[2628]。進(jìn)入水體中的PAHs類污染物，其存在形態(tài)和環(huán)境行為受各種自然因素的影響而發(fā)生變化，在水體中的遷移轉(zhuǎn)化、歸趨過程也一直是環(huán)境界研究的熱點(diǎn)。生物引發(fā)或參與的光化學(xué)過程及其對(duì)某些元素的生物地球化學(xué)循環(huán)的影響。③ 土壤和植物表面光化學(xué):土壤和植物表面農(nóng)藥、殺蟲劑以及PTS等有機(jī)物的光降解。② 水環(huán)境光化學(xué):水體表面透光層中化學(xué)物質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)；水中有機(jī)物光化學(xué)降解；光化學(xué)過程對(duì)溶解有機(jī)質(zhì)等有機(jī)物遷移轉(zhuǎn)化的影響；不同形態(tài)金屬的光化學(xué)反應(yīng)及氧化還原循環(huán)。大氣水相中微量化學(xué)成分及氣溶膠等顆粒物的光化學(xué)反應(yīng)。環(huán)境光化學(xué)是環(huán)境化學(xué)的一個(gè)重要分支和前沿領(lǐng)域。光合作用、動(dòng)物的視覺以及由此引申和演化出來的太陽能利用、信息存儲(chǔ)和傳遞，一直都是光化學(xué)研究的重要領(lǐng)域。光合作用是典型的光化學(xué)過程，它和地球上的生命幾乎是同時(shí)存在的。因此只有波長(zhǎng)290一800nm的紫外和可見光波段透過大氣到達(dá)地面。大于800nm 長(zhǎng)波輻射(紅外線部分)幾乎完全被大氣中的水蒸氣和CO2所吸收。太陽發(fā)射的電磁輻射幾乎包含了整個(gè)電磁波譜，其最大值在電磁波的可見光范圍(400一800nm)，它們占總發(fā)射能量的50%，紫外光(200一400nm)占7%，紅外輻射()占43%。因此，這種突變與癌變有緊密的關(guān)系，一定程度上是癌變的分子基礎(chǔ)。研究證實(shí)苯并[a]花DNA加合物不同異構(gòu)體致癌及致突能力有差異，誘發(fā)點(diǎn)主要發(fā)生在G:C堿基對(duì)上，→→[24]。DNA復(fù)制過程中加合堿基對(duì)應(yīng)位點(diǎn)除了脫氧胸腺啼咤的正常摻入，主要是脫氧腺喋吟的誤摻，并且誤摻信號(hào)明顯強(qiáng)于正常摻入信號(hào)。③ 致突變性PAHs進(jìn)入生物體內(nèi)后，經(jīng)過生物體內(nèi)的一些酶(如細(xì)胞色素4P05酶)的作用后會(huì)生成PAHs二氫二醇環(huán)氧化物，這些活性代謝產(chǎn)物具有親電性，可與DNA分子中脫氧腺嚓吟或脫氧鳥嚓吟外環(huán)上的氨基共價(jià)結(jié)合形成DNA加合物[2122]。 PAHs致畸作用主要表現(xiàn)在使細(xì)胞中的DNA鏈上的核昔酸序列產(chǎn)生錯(cuò)亂，導(dǎo)致后代細(xì)胞的分裂發(fā)生改變。懷孕婦女長(zhǎng)期暴露在PAHs污染的環(huán)境中，會(huì)影響胎兒生長(zhǎng)以及新生嬰兒的神經(jīng)發(fā)育[1618]。這些中間產(chǎn)物多為活性非常高的親電化合物，可與DNA大分子相互作用，形成各種類型的DNA損傷如加合物形成、鏈斷裂、堿基的非正常化學(xué)修飾和缺失，當(dāng)這種帶有錯(cuò)誤信息的DNA在細(xì)胞中潛伏下來，就會(huì)將錯(cuò)誤信息帶到正常的DNA分子上，導(dǎo)致基因突變，從而引發(fā)了整個(gè)細(xì)胞的癌變。許多實(shí)驗(yàn)證明，PAHs并不是直接的致癌物，需要經(jīng)過細(xì)胞微粒體中混合功能氧化酶的作用后才有致癌性[12]。直接致癌是指化合物進(jìn)入有機(jī)體后直接作用于DNA, RNA或蛋白質(zhì)等生物大分子而產(chǎn)生腫瘤。近年來，有關(guān)地面水中PAHs污染現(xiàn)狀研究報(bào)道逐漸增多，在我國長(zhǎng)江、黃河、珠江、遼河、黃海等各大水體水相和表層沉積物中均有PAHs的檢出報(bào)告[58]。近年來的調(diào)查表明，世界上許多河流、海洋都普遍受到PAHs的污染[4]。吸附于大氣顆粒物上的PAHs也可通過降水及沉降作用進(jìn)入水體系統(tǒng)，使水體成為環(huán)境中PAHs的重要載體之一。人類活動(dòng)特別是化石燃料的燃燒是環(huán)境中PAHs的主要來源。其中15種屬于多環(huán)芳烴，由于苯并[a]芘是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的環(huán)境化學(xué)致癌物，而且致癌性很強(qiáng)，故常以苯并(a)芘作為多環(huán)芳的代表，它占全部致癌性多環(huán)芳烴1%20%。有些多環(huán)芳烴還含有氮、硫和環(huán)戊烷，常見的多環(huán)芳烴具有致癌作用的多環(huán)芳烴多為四到六環(huán)的稠環(huán)化合物。1文獻(xiàn)綜述 多環(huán)芳烴概述PAHs ( PAHs)是指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)以鏈狀、角狀或串狀排列組成的稠環(huán)化合物，包括萘、蒽、菲、芘等300余種化合物。光化學(xué)氧化法法即在實(shí)驗(yàn)室條件下用水萃取溶解在正己烷中的多環(huán)芳烴，通過置換溶劑，在氣相色譜儀中出峰，計(jì)算萃取效率并得到最高效率時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件；用氙燈模擬自然光對(duì)多環(huán)芳烴進(jìn)行光照實(shí)驗(yàn)，在室溫下分別控制光照強(qiáng)度和時(shí)間，觀察其對(duì)光降解程度的影響，在上述最高萃取效率的實(shí)驗(yàn)條件下，用氣相色譜儀出峰，可發(fā)現(xiàn)隨著光強(qiáng)和時(shí)間的遞進(jìn)，降解程度越來越大，一定時(shí)間后基本上不再降解。降解多環(huán)芳烴的方法有很多，常規(guī)方法有物理方法，化學(xué)方法等，物理法和普通的化學(xué)方法不僅降解的效果差，效率低，而且降解產(chǎn)物不徹底，光氧化法的降解效率高，產(chǎn)物穩(wěn)定，具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。多環(huán)芳烴大多是石油，煤等化石燃料以及木材，天然氣，有機(jī)高分子化合物等含碳?xì)浠衔锏奈镔|(zhì)經(jīng)不完全燃燒或在還原性氣氛中經(jīng)熱分解而生成的，根據(jù)其形成的形式不同，一般分為天然源和人為源兩種，環(huán)境中多環(huán)芳烴的天然來源主要是陸地和水生生物的合成、森林和草原火災(zāi)、火山爆發(fā)等；人為源是環(huán)境中多環(huán)芳烴的主要來源，包括化學(xué)工業(yè)污染源、交通運(yùn)輸污染源、生活污染源和其他人為源。前言 多環(huán)芳烴是指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)的碳?xì)浠衔铮喹h(huán)芳烴是一類具有很強(qiáng)致癌性，致突變性和致畸性的環(huán)境污染物，具有低水溶性、高辛醇水分配系數(shù)、高沉積物水分配系數(shù)和較低的蒸汽壓等特點(diǎn)。它可以通過大氣沉降、城市污水排放以及雨水沖刷作用進(jìn)入水體，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的健康造成威脅，水體中多環(huán)芳烴呈3種狀態(tài)：吸附于顆粒物、溶解態(tài)、懸浮態(tài)，是環(huán)境污染中最重要的檢測(cè)項(xiàng)目之一，其已越來越受到人們的重視。因此，人類的外環(huán)境如大氣，水體和土壤中均不同程度的存在多環(huán)芳烴。在光氧化過程中，水中的多環(huán)芳烴是在光誘發(fā)所產(chǎn)生的單線態(tài)氧、臭氧或羥基游離基的作用下發(fā)生氧化降解的。本實(shí)驗(yàn)旨在觀察在實(shí)驗(yàn)室中水萃效率最高時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件以及在實(shí)驗(yàn)室控制的條件下多環(huán)芳烴降解的半衰期。英文全稱為polycyclic aromatic hydrocarbon，簡(jiǎn)稱PAHs[1]。國際癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94種對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌的化合物。具有蒸氣壓小及