亚硫酸氢盐强化微量Fe~(2+)活化过二硫酸盐降解扑热息痛

作者：莫茜婷; 聂淑华; 晏彩霞; 丁明军; 陈诗瑶; 聂明华^*

来源：环境科学, 2023, 44(12): 6790-6800.

DOI：10.13227/j.hjkx.202210034

• 硫酸根自由基(SO_4~-·)
• 亚硫酸氢盐
• 扑热息痛
• 微量Fe~(2+)
• 降解
• 过二硫酸盐(PDS)

Fe2+可激活过二硫酸盐(PDS)快速产生硫酸根自由基(SO-4·)，但Fe2+会快速转化为低活性的Fe3+，且Fe2+的投加量普遍较大，限制了该体系的广泛应用．采用亚硫酸氢盐(BS)强化微量Fe2+-PDS体系降解水中的扑热息痛(APAP)．结果表明，投加BS可促进Fe2+-Fe3+的循环，明显改善Fe2+-PDS体系对APAP的降解效果，在最优条件下(PDS=0.6 mmol·L-1;BS=0.4 mmol·L-1;Fe2+=10μmol·L-1;pH=4)下，APAP(4μmol·L-1)可在180 s内被完全降解．同时，APAP的降解速率随BS(0～0.6 mmol·L-1)和PDS(0.2～1.5 mmol·L-1)浓度的增大而升高，适量提高Fe2+浓度可促进APAP的降解，但增加BS的投加次数对降解速率影响不大．HCO-3与HPO2-4明显抑制了体系降解APAP的效率，Cl-和NO-3有轻微抑制作用，腐殖酸(HA)则影响不大．通过淬灭实验和电子顺磁共振波谱检测，证实了体系中SO-4·、·OH和单线态氧的产生，其中SO-4·是降解APAP的主要活性物种．利用三维荧光光谱技术对APAP降解过程进行了表征，表明APAP降解产物具有荧光特性．此外，还鉴定出5种中间产物，并提出了3种可能的降解途径．体系在实际水体中的效能低于超纯水中的表现，但延长反应时间可明显增强降解效果，表明BS-Fe2+-PDS体系是一种有前景的有机污染物降解方法．

• 单位
  鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室; 江西师范大学