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挥发性有机物在植物/空气体系间的分配

作　者: 张春雷
导　师: 冯流
学　校: 北京化工大学
专　业: 环境工程
关键词: 挥发性有机物 TLSER QSPR 分配 量化参数
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 85次
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内容摘要


本文在前人研究基础上，基于理论线性溶剂化能相关理论（TLSER），以MOPAC软件计算的量化参数为模型参量，得出了一种新的估算挥发性有机物（VOCs）在植物表皮基质／空气体系分配系数的QSPR模型。 该模型综合考虑化合物外层电子的影响，引入能够较好反映所有外层价电子贡献的新参量—分子中原子最大电荷密度Qmax表征分子的亲核性。回归结果表明，新参量的引入降低了各参量间的自相关性，也使得模型的预测偏差有一定程度的减小。模型具有显著的相关性，对VOCs在植物表皮基质／空气体系间分配系数的估算结果与实测值吻合得较好；模型同时很好地揭示了分配过程中的相关机理及植物表皮基质在分配过程中所表现的特性。 此外，本文研究了在拟自然条件下VOCs在植物组织／空气体系间的分配。采用顶端气相平衡法以实验测得了部分VOCs在月季叶片／空气体系间的分配系数KPA，利用PM3法计算的量化参数，基于理论线性溶剂化能相关理论建立了体系分配系数的理论计算模型。结果证明有机物亲电子能力、分子体积大小、亲核能力是影响有机物月季叶片／空气体系分配系数的主要因素。在本实验范围内，分配系数随有机物给质子和给电子能力的强弱而增减；随有机物分子体积的增大而减小。 实验及分析结果表明，量化参数在分配过程的应用是成功的。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-5
目录  5-8
一 文献综述  8-18
  1.1 挥发性有机物的环境行为特性  8
  1.2 植物对挥发性有机物的作用  8-11
    1.2.1 植物表皮的组织特点  8-9
    1.2.2 植物对有机物的吸收  9-10
    1.2.3 有机物进入植物组织的主要途径  10
    1.2.4 有机物进入植物组织的机制  10-11
  1.3 挥发性有机物进入植物组织的动力学及相关机理研究  11-12
  1.4 挥发性有机物在植物／空气体系间分配的影响因素  12-15
    1.4.1 温度的影响  12
    1.4.2 有机物特性的影响  12-14
    1.4.3 植物组织结构的影响  14-15
  1.5 挥发性有机物植物／空气分配系数的估算  15-18
二 定量-结构性质相关方法及模型  18-23
  2.1 化合物定量结构-性质相关关系  18-19
  2.2 线性溶剂化能相关理论  19-23
    2.2.1 线性溶剂化能相关理论  19-20
    2.2.2 理论线性溶剂化能相关理论  20-21
    2.2.3 改进的理论线性溶剂化能相关理论  21-23
三 量化参数的选择和计算  23-30
  3.1 QSPR模型参数及其选择  23-25
    3.1.1 QSPR模型参数  23
    3.1.2 量化参数  23-25
  3.2 常用量化参数  25-28
    3.2.1 原子电荷  26-27
    3.2.2 轨道参数  27
    3.2.3 能量参数  27-28
    3.2.4 极化率和偶极矩  28
  3.3 量化参数的计算  28-29
  3.4 MOPAC计算软件  29-30
四 VOCs在植物组织／空气体系间分配系数的分配  30-42
  4.1 VOCs在植物组织空气体系间分配系数的测定方法  30-32
    4.1.1 溶剂萃取法  30
    4.1.2 VOCs逸度法  30-31
    4.1.3 表皮基质罚  31-32
  4.2 VOCs在植物组织／空气体系间分配的预测方法及模型  32
  4.3 VOCs在植物表皮基质／空气体系间分配系数的测定  32-34
  4.4 量化参数的计算  34-36
  4.5 VOCs在植物表皮基质／空气体系间分配系数的模拟估算  36-40
    4.5.1 估算模型  36-38
    4.5.2 模型比较分析  38-39
    4.5.3 模型误差分析  39-40
    4.5.4 VOCs在植物基质／空气体系间分配现象机理分析  40
  4.6 应用量化参数预测VOCs在植物基质／空气体系间分配系数意义  40-42
五 VOCs在空气／月季叶片间的分配  42-53
  5.1 实验部分  42-44
    5.1.1 仪器与试剂  42-43
    5.1.2 实验步骤  43-44
    5.1.3 样品分析  44
  5.2 实验结果分析  44-48
    5.2.1 平衡时间及其影响  44-46
    5.2.2 有机物浓度的影响  46-47
    5.2.3 叶片量的影响  47
    5.2.4 有机物背景浓度及影响  47-48
  5.3 分配系数及其估算模型  48-51
    5.3.1 量化参数的计算  48-49
    5.3.2 QSPR模型的建立  49-51
    5.3.3 分配过程机智分析  51
  5.4 本章小结  51-53
六 结论  53-55
参考文献  55-61
致谢  61-62
附录1 MOPAC软件输入输出文件  62-65
附录2 有机物背景浓度分析谱图  65-66
附录3 攻读学位期间发表论文  66

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境植物学
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