光照下自然水体生物膜产生H2O2及其对十二烷基苯磺酸钠降解的影响

doi:10.7503/cjcu20140194

高等学校化学学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (6): 1247.doi: 10.7503/cjcu20140194

光照下自然水体生物膜产生H₂O₂及其对十二烷基苯磺酸钠降解的影响

董德明, 李明, 孙家倩, 赵天宇, 花修艺(), 郭爱桐, 梁大鹏

地下水资源与环境教育部重点实验室, 水资源与水环境吉林省重点实验室,吉林大学环境与资源学院, 长春 130012

收稿日期:2014-03-10 出版日期:2014-06-10 发布日期:2014-04-21
作者简介:联系人简介: 花修艺, 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事环境化学研究. E-mail:huaxy@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21277056)和国家“水体污染控制与治理”科技重大专项项目(批准号: 2012ZX07202009)资助

H₂O₂ Generated by Natural Biofilms Under Light Irradiation and Its Effects on Degradation of Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate^†

DONG Deming, LI Ming, SUN Jiaqian, ZHAO Tianyu, HUA Xiuyi^*(), GUO Aitong, LIANG Dapeng

Key Lab of Groundwater Resources and Environment of Ministry of Education, Key Lab of Water Resources andAquatic Environment of Jilin Province, College of Environment and Resources, Jilin University,Changchun 130012, China

Received:2014-03-10 Online:2014-06-10 Published:2014-04-21
Contact: HUA Xiuyi E-mail:huaxy@jlu.edu.cn
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21277056) and the Major Science and Technology Program for Water Pollution Control and Treatment in China(No.2012ZX07202009)

摘要/Abstract

摘要：

通过模拟实验研究了不同活性的自然水体生物膜在光照条件下生成过氧化氢(H₂O₂)的反应. 并研究了光照对自然水体生物膜体系中十二烷基苯磺酸钠(SDBS)降解的影响, 结合无生物膜H₂O₂溶液中SDBS的降解实验, 验证了H₂O₂对SDBS降解的作用. 结果表明, 具有生物活性的生物膜可以生成H₂O₂, 而无活性和光合作用受到抑制的生物膜则不能生成H₂O₂; 光照条件下, 生物膜体系中SDBS的降解量明显高于无光照条件下的; 光照和Fe²⁺对H₂O₂降解SDBS有促进作用.

关键词: 光照, 自然生物膜, 过氧化氢, 十二烷基苯磺酸钠, 降解

Abstract:

In this study, generation of H₂O₂(hydrogen peroxide) by natural biofilms of different bioactivities under light irradiation was investigated, and effect of light on sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS) degradation in such natural biofilm-water systems was evaluated. The role of H₂O₂ in the degradation of SDBS was also verified by SDBS degradation experiments in H₂O₂ solution without biofilms. The results indicated that: (1) biofilms with full bio-activity can generate H₂O₂, while biofilms without any bio-activity or bio-activity of photosynthesis can not generate H₂O₂; (2) much more SDBS can be degraded under visible light than in darkness; (3) light and Fe²⁺ can promote the degradation of SDBS in the presence of H₂O₂. H₂O₂ produced by natural biofilms should be one of the most important causes of the degradation of SDBS, and the roles of H₂O₂ in the degradation should include both direct oxidation of SDBS by H₂O₂ and the indirect role in generating active oxygen species.

Key words: Light, Natural biofilm, Hydrogen peroxide, Sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS), Degradation

中图分类号:

TrendMD:

董德明, 李明, 孙家倩, 赵天宇, 花修艺, 郭爱桐, 梁大鹏. 光照下自然水体生物膜产生H₂O₂及其对十二烷基苯磺酸钠降解的影响. 高等学校化学学报, 2014, 35(6): 1247.

DONG Deming, LI Ming, SUN Jiaqian, ZHAO Tianyu, HUA Xiuyi, GUO Aitong, LIANG Dapeng. H₂O₂ Generated by Natural Biofilms Under Light Irradiation and Its Effects on Degradation of Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate^†. Chem. J. Chinese Universities, 2014, 35(6): 1247.

图/表 3

Fig.1 Concentration of H2O2 in different systems under light irradiation during the inhibition stage(A) and the inhibition-relieved stage(B)(n=3)L: Without biofilms; L-BF: with biofilms; L-BF-NaN3: with NaN3-treated biofilms; L-BF-DCMU: with DCMU-treated biofilms.

Fig.2 Concentrations of SDBS during the experiments(12 h)(A) and TOC after the experiments(12 h)(B) in systems L, L-BF and D-BF(n=3)

Fig.3 Percents of SDBS after the experiments(12 h) in systems L-H2O2, D-H2O2 and L-H2O2-Fe2+(n=3)

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光照下自然水体生物膜产生H₂O₂及其对十二烷基苯磺酸钠降解的影响

H₂O₂ Generated by Natural Biofilms Under Light Irradiation and Its Effects on Degradation of Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate^†

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