“编者在24年10月15日文献情报中关注到上海大学李辉研究员团队探究发现微塑料衍生溶解有机质光响应选择性降解有机污染物，特邀该团队为本公众号撰写了该研究的亮点部分，希望该研究成果能给关注者启发，从中获得灵感，促进天然有机质研究工作的开展。”
导读
微塑料衍生溶解性有机质（PDOM）的光化学行为受到广泛关注，然而其光响应产生活性氧（ROS）去除有机污染物的分子机制仍不清楚。本研究分析了PDOM、生物炭-DOM（BDOM）和土壤-DOM（SDOM）的结构异质性，研究了三者光响应生成ROS选择性降解有机污染物的分子机制差异。结果表明，MPs虽然对水生环境有害，但在调节有机碳库结构、降低其他污染物的环境风险方面发挥着积极作用。
通过FT-ICR-MS技术分析三种DOM光响应过程中分子结构的转化与重组，BDOM中较强的光反应性芳香族化合物的比例（26.68 %）高于SDOM（18.09 %）和PDOM（2.98%），表明 BDOM具有更高的芳香性。在光响应之后，DOMs中缩合芳香族化合物和碳水化合物通过光化学转化为木质素和脂质化合物。PDOM表现出独特的分子化合物转化和重组模式，这可能是由于光反应性缩合芳香族化合物的比例极低，反过来又导致其他组分的光转化。
▲图1 三种DOM可视化VK图（a），分子化合物变化（b）和m/z变化（c）（来源：ScienceDirect）
同时，三种DOM光响应过程也伴随着活性氧物种（ROS）的产生，但是DOM光响应分子化合物转化和重组模式的差异，导致ROS产量存在明显差异，进而对环境微污染物的降解也具有明显的选择性。从富含微生物来源的PBAT微塑料中提取的具有较低芳香族化合物的PDOM，具有稳定的含氧化合物相互转化模式，可选择性地去除更多污染物。并且通过产生的ROS攻击污染物的关键结构位点，降低污染物的生态风险。
▲图2 三种污染物结构优化（a），TCP（b）、BPA（c）和SMX（c）的降解路径，降解产物毒性预测（h-j）（来源：ScienceDirect）
总体而言，在光响应过程中，DOMs中的分子化合物主要进行去甲基化、脱羧、脱氧反应，选择性降解有机污染物。然而，DOMs分子结构组成和转化模式的差异导致ROS产量不同。含有较高比例芳香族化合物（26.68%）的BDOM表现出更强的光反应性，从而获得更好的污染物降解效率（> 90 %）。PDOM对降解有机污染物的高选择性源于其高氧和低氧化合物之间的相互转化模式。PDOM通过自由基和非自由基途径将大分子污染物降解为生物毒性较小的小分子中间体，从而减少污染物造成的环境危害（1.5-948倍）。
▲图3 图文摘要（来源：ScienceDirect）
联系作者:
张进，助理研究员，上海大学，Email: zhangj@shu.edu.cn
王晨，副研究员，上海大学，Email: wangchen0227@shu.edu.cn
李辉，研究员，上海大学，Email: huili2018@shu.edu.cn
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本文编辑：谷婷婷
本文审订：何伟
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