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[基础有机] 请教,农药的自然降解是怎样的过程?

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发表于 2018-6-11 09:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

       我是资源环境相关的专业,最近在做土壤污染方面的研究,但是本人不是化学专业的,所以在研究中遇到一些农药降解的问题,诚信请求有好心人予以解答。

       根据我读到的几篇文献,我理解的农药降解过程是这样:
      通过高级氧化处理 Advanced oxidation processes (AOPs),比如Fenton oxidations,Photo-Fenton process,Photocatalysis 或者 ozonation等催化过程,产生活性羟基自由基·OH(比如图1),之后这个自由基可以与农药反应得到有利于进一步氧化的有机物,最终矿化为二氧化碳、水和无机物。
      这一系列过程,在自然界中,应该是土壤的温度、湿度、氧气等环境条件以及一些特殊微生物细菌促进了农药的一些前期反应(有活性羟基自由基产生),然后由好氧细菌和微生物对农药进行生物降解,最终矿化为对环境无害的物质(在理想状态下)。
      举个例子,农药的降解过程(如图2),比如马拉硫磷,通过前期降解过程生成苹果酸二乙酯,然后这个苹果酸二乙酯会最终被耗氧微生物或细菌降解为二氧化碳和水。
我的问题是:
1. 我对降解过程的这种理解是不是正确的,或者说,在理想的自然条件下,是否会发生这种过程。
2. 在图2的降解路径中,这些反应过程是靠催化剂发生的吗?降解过程这些催化过程除了贡献了·OH,还存在氧气、臭氧或者其他气体或物质直接参与到该农药的反应过程中吗?
3. 那个苹果酸二乙酯如果最终矿化的话,反应式可以这样写吗:
C8H14O5 + 9O2 → 8CO2 + 7H2O

参考文献:
1.   K. Ikehata, M. Gamal El-Din, AqueousPesticide Degradation by Ozonation and Ozone-Based Advanced OxidationProcesses: A Review (Part II). Ozone Sci. Eng. 27, 173–202 (2005).
2.   K. Ikehata, M. G. El-Din, Aqueouspesticide degradation by hydrogen peroxide/ultraviolet irradiation andFenton-type advanced oxidation processes: a review. J. Environ. Eng. Sci. 5,81–135 (2006).
3.   M. M. Ballesteros Martín, J. A. SánchezPérez, J. L. Casas López, I. Oller, S. Malato Rodríguez, Degradation of afour-pesticide mixture by combined photo-Fenton and biological oxidation. WaterRes. 43, 653–660 (2009).
4.   M. Cheng et al., Hydroxyl radicalsbased advanced oxidation processes (AOPs) for remediation of soils contaminatedwith organic compounds: A review. Chem. Eng. J. 284, 582–598 (2016).
5.   T. N. Volgina, V. T. Novikov, D. S.Vorobiev, O. Y. Fedorova, Oxidative Detoxification of Organomercury Pesticides.Procedia Chem. 15, 115–119 (2015).
6.    章永鹏, 周军英, 单正军, 许朋柱, 几种高级氧化技术在农药废水处理中的应用研究进展. 农药学学报. 9, 103–109 (2007).

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sly
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