湖南大学宋彪、周成赟团队/氯化有机物在土壤和沉积物含铁矿物活性表面的非生物转化

学术   2024-11-04 15:00   北京  

原文信息:

LI XuXin, YAN Chen, ZENG YuXi, LI WenBin, PENG TianWei, SONG Biao* & ZHOU ChengYun*. Abiotic transformation of chlorinated organics at the active surface of iron-bearing minerals in soils and sediments. Sci China Tech Sci, 2024, 67: 2991–3008, https://doi.org/10.1007/s11431-024-2655-y








内容介绍




















 氯化有机物是一类典型的难降解有机物,也是目前广受关注的新污染物之一。鉴于其高环境风险,许多氯化有机物都被纳入了我国《重点管控新污染物清单(2023年版)》,包括短链氯化石蜡、六氯丁二烯、五氯苯酚、三氯杀螨醇、得克隆、二氯甲烷、三氯甲烷等。土壤和沉积物是氯化有机物在陆地生态系统和水生生态系统中的主要汇聚地。阐明氯化有机物在土壤和沉积物中含铁矿物驱动下的非生物转化行为和机制,对于深入理解其自然耗散过程并利用相关原理研发修复材料和治理技术以进行污染土壤和沉积物修复具有重要的理论指导意义和参考价值。

      近期,湖南大学宋彪、周成赟团队Science China Technological Sciences发表了题为“Abiotic transformation of chlorinated organics at the active surface of iron-bearing minerals in soils and sediments”的评述文章,总结和展望了土壤和沉积物中含铁矿物驱动的氯化有机物的非生物转化原理及其修复技术应用的增效调控策略。
     本文综述了土壤和沉积物中含铁矿物驱动氯化有机物的非生物转化方面的研究进展,梳理了缺氧和含氧条件下氯化有机物在含铁矿物活性表面的非生物转化行为和机理,阐述了氯化有机物在缺氧条件下通过还原消除、氢解、脱卤化氢和亲核取代在含铁矿物表面发生还原性脱氯,相关机理如图1所示。

图1 缺氧条件下含铁矿物介导的还原脱氯机制示意图

      同时,分析了在含氧条件下含铁矿物驱动的氯化有机物非生物转化方面的前沿动态,综合探析了基于含铁矿物氧化产生羟基自由基的主要机制,相关过程如图2所示。

图2 土壤和沉积物中含铁矿物氧化产生羟基自由基的示意图

    另外,本文从技术发展和工程应用的角度,对提高含铁矿物驱动的氯化有机物非生物转化效率的策略方法进行了总结和分析。采用合成活性含铁矿物、碳质材料和生物协同作用可促进氯化有机物在缺氧条件下的非生物脱氯,而调节氧化还原条件、引入配体、利用共存阴离子等方法可促进氯化有机物在含氧条件下的氧化降解。这为提高对含铁矿物介导的氯化有机物非生物降解的认识和研发解决氯化有机物污染的新技术方法提供了理论基础和发展指导。
     该文为“环境中新污染物专题”文章,欢迎您阅读、关注!



















★ 作者及团队简介★



通讯作者

宋彪,湖南大学环境科学与工程学院副教授。主要从事土壤/沉积物修复、水污染控制与治理、新污染物与环境健康等方面的研究。

周成赟,湖南大学环境科学与工程学院副教授。主要从事固体废物资源化处理、高浓度有机废水及重金属废水处理研究、功能型纳米材料在环境中的应用研究。

第一作者

李旭鑫,湖南大学2023级硕士研究生,研究方向为土壤和沉积物污染治理与修复。



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