acs.est.4c05332

气候变化导致农业中农药和肥料的使用增加，从而导致接收农业径流的水生生态系统中农药和硝酸盐水平升高。在本研究中，我们证明了远紫外光（UV₂₂₂）对硝酸盐的光解可以迅速降解表层水中的四种农药，其降解速率常数比UV₂₅₄对硝酸盐的光解高出37.1至144.75倍。农药降解的改善不仅归因于UV₂₂₂相比于UV₂₅₄的增强直接光解，还与UV₂₂₂/硝酸盐过程中新生成的羟基自由基（HO^•）和活性氮物种（例如，NO₂^•和ONOO^–）的增加有关。我们测定了222 nm下硝酸盐光解的固有量子产率，并将这些值纳入动力学模型，从而能够准确预测硝酸盐的光降解和反应物种的生成。虽然活性氮物种在UV₂₂₂/硝酸盐过程中主要促进农药降解，但它们也导致硝化副产物的形成。通过使用稳定同位素标记的硝酸盐（¹⁵NO₃^–）结合质谱，我们确认这些硝化副产物是由硝酸盐光解生成的活性氮物种形成的。此外，我们还证明，UV₂₂₂/硝酸盐过程在真实表层水中增加了高毒性氮氯化产品（例如，三氯硝基甲烷）在后氯化过程中的形成潜力。