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活化过硫酸盐产生的硫酸根自由基(SO4·-)可以降解大多数有机污染物,被广泛用于地下水、土壤修复等领域。SO4·-具有强氧化性,可以比较容易地将卤素离子转化为X·,X2·-,XOH·-,X2,及XOH等活性卤物质。在酚类化合物和卤素离子同时存在的条件下,生成的活性卤会引起酚类化合物的卤化,从而导致卤代中间产物以及卤代消毒副产物的生成。本研究选用钴离子(Co2+)活化过一硫酸盐(PMS)的方式得到SO4·-。为模拟天然腐殖质的反应活性,选用苯酚(phenol)作为模型化合物,对Co2+/PMS氧化过程中无机卤的转化途径进行了深入探讨。结果显示,在Co2+/PMS氧化过程中,Br-能够转化为游离溴和溴自由基(Br·,Br2·-)等活性溴物质(RBS)。这些活性溴会引起苯酚的溴化,生成溴代苯酚以及溴代消毒副产物(Br-DBPs,主要包括三溴甲烷和溴代乙酸)。在SO4·-作用下,Br-DBPs会被进一步氧化为溴酸盐。在不含Co2+的情况下,PMS可以直接将Br-氧化为游离溴,游离溴和苯酚作用生成溴代苯酚,从而导致Br-DBPs的生成。由于此条件下不存在SO4·-,反应会停留在Br-DBPs阶段。同时研究了 Cl-、Br-共存条件下DBPs的生成规律,实验结果表明Cl-对DBPs的种类和生成量影响显著。随着Cl-/Br-比的增加,含氯DBPs种类和生成量有所增加,而Br-DBPs生成量逐渐降低。本研究选用三种氯代酚作为典型的酚类污染物,探讨了 Co2+/PMS氧化过程中有机氯的转化以及卤代产物的生成情况。实验结果表明,Co2+/PMS氧化氯代酚过程中,氯代酚的降解遵循一级反应动力学规律。通过HPLC/MS技术检测到此过程中产生了多种卤代中间产物。为进一步了解卤代中间产物的归趋,分别对PMS和Co2+/PMS系统中DBPs的生成进行了深入探讨。研究结果表明,PMS和Co2+/PMS系统中均有DBPs生成,且Co2+/PMS系统中DBPs的生成种类更多,而生成量更低。同时,在两个反应系统中,随着氯代酚分子中所含氯原子数量的增加,Br-DBPs生成量逐渐降低,而含氯DBPs生成量逐渐增加。在Co2+/PMS氧化过程中,氯取代基经历了有机氯→无机氯→有机氯的转化过程。本研究为全面评价过硫酸盐高级氧化工艺在污染控制方面的应用可行性提供了依据。