水中NO2-诱导典型新污染物的紫外降解机制研究——共存因子协同和拮抗作用、氧化组分数值分析和毒理学评价

作者：沈玲芝; 肖震钧; 牛梦洋; 张伟鸿; 刘德柱; 曾煜丰; 方政; 张钱新; 陈平; 吕文英^*; 刘国光^*

来源：环境科学学报, 2023, 43(11): 94-104.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2022.0470

• 新污染物
• 亚硝酸根
• UV
• 反应机制
• 数值分析

水中亚硝酸根(NO2-)能在紫外光(UV)激发下产生羟基自由基(·OH)及氮氧活性物质(RNs)，促进有机污染物降解；然而该反应过程中的共存因子影响、氧化组分相关关系及副产物毒理学等方面研究比较有限.基于此，本文采用UV/NO2-体系对典型新污染物(ECs)进行降解，并研究体系反应机制和新污染物环境归趋.实验结果表明，UV/NO2-体系对双酚类、磺胺类、非甾体类、氟喹诺酮类和染料等14种新污染物都具有高效的处理效果，且具有一定浓度依赖关系.以双酚F(BPF)为目标污染物，实验发现在UV/NO2-体系中硝酸根具有明显协同促进作用；腐殖酸、亚铁离子和铜离子通过光掩蔽和猝灭活性物质从而与UV/NO2-体系产生拮抗作用；海水、二沉池水和珠江水等水质对体系活性具有较高的抑制作用.随着p H增大，BPF降解速率显著提高；酸性条件下以·OH和RNs为主要贡献，碱性条件下以单独UV光解为主；·OH和RNs贡献率之间存在显著相关关系.BPF在UV/NO2-体系中降解路径包括羟基化反应和亚硝化反应，生成的亚硝化产物具有一定的毒理学风险；实验发现通过延长反应时间可以基本消除BPF及其转化产物，使得BPF反应液达到深度矿化程度.本研究相关结果有助于深入认识UV/NO2-体系的活性机制，同时为UV处理水中痕量新污染物提供基础理论支撑.

• 单位
  广东工业大学; 清华大学