近年来,药品与个人护理品(PPCPs)作为一类新兴的环境污染物而备受关注。布洛芬(2-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸)又名异丁苯丙酸(ibuprofen, IBP),是一种非甾体抗炎药,广泛应用于解热镇痛和治疗风湿性疾病。在世界卫生组织的基本药物目录中,布洛芬是一种重要药物,且在很多地方作为非处方药使用。布洛芬的使用剂量较大,达1200mg/d,使用剂量的70%～80%会以母体化合物或代谢产物的形式排出人体进入环境水体。传统的污水处理厂只能去除一部分的布洛芬,因此布洛芬在地表水环境中广泛存在。光化学降解是大多数PPCPs在水环境中的一个重要的去除方式。目前,关于布洛芬光解的研究缺乏系统性,关于光解机制、光解产物以及环境因子的影响和机制尚不明确。特别是悬浮物对光解的影响,甚少被关注。本研究选取布洛芬作为模型化合物,研究其在纯水中的光解动力学、光解机制、光解产物及路径。通过模拟自然水体,考察环境因子对布洛芬光解的影响,并分析其影响机制。本文旨在深入了解布洛芬的环境光化学行为,为评价其环境归趋和生态风险提供理论依据。本研究采用草酸铁钾露光计来测定布洛芬的量子产率,考察了布洛芬的初始浓度,溶液初始pH值以及溶解氧对布洛芬光解的影响。最后,通过淬灭实验,研究了布洛芬的光解机制。结果表明,纯水中布洛芬光解的平均波长(200～400 nm)量子产率为1.40。布洛芬的光解符合准一级动力学模型,光解速率随初始浓度的增大而减小。当溶液初始pH值为7时,布洛芬(30 μmol/L)的光解速率常数为0.01057 min-1。无氧的条件促进了布洛芬的光解,光解速率常数由0.01057 min-1增至0.01404 min-1。布洛芬的光解机制包括了直接光解和自敏化光解。在布洛芬光解过程中,3IBP*-·OH和1O2对光解的贡献率分别为49.4%、21.8%和38.6%。采用UPLC/Q-TOF-MS和GC-MS对布洛芬在纯水中的光解产物进行鉴定,并根据产物的结构推断了其光解路径。对光解产物在布洛芬光解过程中的浓度变化进行分析,测定了光解产物的光解动力学与量子产率。采用发光细菌法,测定了光解产物的急性毒性。结果表明,布洛芬光解过程中生成了13种主要的产物。溶解氧对部分光解产物的浓度有影响。1-羟基布洛芬和4-丁基苯酚在布洛芬光解过程中的累积浓度较低,不能够被直接检测到。产物的光解服从准一级动力学模型。其中,4-异丁基苯甲醛的光解最快,光解速率常数为0.01229 min-1。4-异丁基苯乙酮的光解最慢,光解速率常数为0.00095 min-1。布洛芬对明亮发光杆菌乃小种的相对抑制率为17.2%,六种光解产物的相对抑制率分别为38.3%、45.0%、36.9%、65.9%、72.7%和73.9%。在布洛芬光解的过程中,生成了较布洛芬而言具有更高风险的中间产物,导致溶液的毒性有所增强。考察了水中溶解性物质对布洛芬光解的影响,并分析了其影响机制。结果表明,硝酸根促进了布洛芬的光解,亚硝酸根抑制了其光解,铵根的影响可以忽略。在溶液的pH值为7的情况下,卤素离子均抑制了布洛芬的光解。研究的几种金属离子和碳酸氢根对布洛芬的光解也具有不同程度的抑制作用。当HA的浓度为10mg/L时,布洛芬的光解速率常数为0.01377 miN-1, HA促进了布洛芬的光解。HA的浓度为20和30 mg/L时,布洛芬的光解速率常数分别为0.00333和0.00300 min-1,HA明显抑制了布洛芬的光解,且浓度由20 mg/L提高到30 mg/L时,抑制作用并没有明显增强。双氧水明显促进了布洛芬的光解,且双氧水的浓度越大促进效果越明显。丙酮对布洛芬光解的影响不大。大多数溶解性物质可以通过光屏蔽效应抑制布洛芬的光解,例如硝酸根、亚硝酸根和腐植酸等等。模拟不同pE值下,水体中不同形态氮或铁之间的相互转化,考察不同形态氮或铁对布洛芬光解的复合影响。通过响应曲面法,建立了NO3-、NO2-和Fe3+共存时布洛芬光解速率的预测模型。最后,研究了布洛芬在模拟淡水和模拟海水中的光解情况。氮体系中,pE值由4.82升到6.5的过程中,体系中的N02-浓度不断增加,布洛芬的光解速率逐步减慢。pE值由6.5升到8.15的过程中,体系中的N03-浓度不断增加,布洛芬的光解速率逐步加快。当pE值较高时,实际促进率明显小于理论值,说明N03-和N02-之间存在拮抗作用。铁体系中,pE值由低到高的过程中,Fe2+逐步转化成Fe3+,布洛芬的光解速率也发生相应的变化。Fe3+和Fe2+之间存在协同作用。氮和铁的复合体系中,当pE值为5.82和7.15时,布洛芬的光解速率明显低于纯水中的时候,抑制率分别为47.26%和41.79%。当pE值为13.05时,该体系促进了布洛芬的光解,促进率为26.7%。当水环境中存在NO3-、NO2-和Fe3+时,可用响应面模型来估算布洛芬的光解速率。布洛芬在模拟淡水和模拟海水中的光解速率都比纯水中慢,光解速率常数分别为0.00172 min-1和0.00928 min-1。选择了二氧化钛、胡敏素、珠江底泥和海珠湖底泥来模拟水中的悬浮物,考察其对布洛芬光解的影响。结果表明,二氧化钛大大促进了布洛芬的光解,而胡敏素、珠江底泥和海珠湖底泥则明显抑制了布洛芬的光解。综上所述,布洛芬在水体中可发生直接光解和自敏化光解,光解过程中生成了较母体化合物毒性更强的光解产物。同时,布洛芬的光解受水中溶解性物质和悬浮物的影响。本研究揭示了布洛芬在水中的光解行为及机理,对于预测布洛芬在水环境中的归趋和评价其生态风险具有重要的意义。