文章信息
第一作者：赖嘉豪
https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122369
亮点
• 构建了亚硫酸盐介导铁循环调理体系，实现了高效的污泥固液分离。
• 阐明了亚硫酸盐介导铁循环定向转化芳香氨基酸的作用机制。
研究进展
图1 图文摘要
图2 （a-b）亚硫酸盐介导铁循环体系调理污泥脱水响应面优化等高线图；（c）响应面优化工况下（[Fe(II)]=1.86 mmol/g DS，[S(IV)]=1.15 mmol/g DS）的污泥脱水性能
图3 （a）不同初始pH下调理体系的滑动面电势；（b）亚硫酸盐介导铁循环界面的作用机制示意图；（c）调理过程污泥滤液的Fe3+浓度；（d）亚硫酸盐介导铁循环体系的作用能；（e）自旋总态密度和（f）S 2p偏态密度
图4 （a）不同调理条件下污泥样品的Zeta电位；（b）压缩双电层的示意图；（c-d）调理前后污泥颗粒的粒径分布；（e）基于放热焓变的结合水含量变化；（f）调理前后污泥样品的水接触角；（g）污泥各层胞外聚合物的水赋存形态示意图；（h-i）横向弛豫时间T2分布谱监测下的水赋存形态演变
图5 （a）亚硫酸盐介导铁循环的链式自由基转化反应示意图；（b）不同气氛下调理污泥对脱水性能的影响；（c）甲醇和（d）叔丁醇对污泥调理过程中产生自由基的猝灭试验；（e）对苯二甲酸荧光探针羟基自由基量化测试；（f）电子顺磁共振光谱
利用多重光谱及色谱学分析胞外聚合物中的组分与结构，结果表明胞外聚合物的酰胺I区发生去卷曲和拉伸，致使蛋白质二级结构松散和空间位阻降低。同时，α-螺旋/（β-折叠+无规则卷曲）及蛋白质/多糖比例的下降，表明了更多内部疏水位点暴露。结合分子量分布及N 1s结合能蓝移，进一步明确了胞外聚合物中酰胺区蛋白的酰胺氮是体系有效键合的主要位点（图6）。
图7 （a-c）平行因子分析方法解析获得的主荧光成分（C1、C2、C3）；（d-i）调理前后不同层胞外聚合物的区域积分荧光光谱图；（j）标准化激发发射面积（Φi,n）与体积（ΦT,n）；（k）荧光响应百分比（Pi,n）。其中，S-EPS、LB-EPS、TB-EPS提取于原污泥，S-EPS′、LB-EPS′、TB-EPS′提取于调理污泥
作者介绍
宋敏，东南大学青年首席教授，博士生导师，国家重点研发计划项目首席科学家，国家优秀青年科学基金获得者。担任江苏省土壤与地下水污染防控工程技术中心副主任，江苏省环境科学学会常务理事、江苏省专业标准化技术委员会委员等。长期从事污染土壤修复技术、装备及材料的研发。荣获“教育部技术发明一等奖”等省部级科技奖励6项。独立主持完成国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家973子课题、省环保科研项目等国家/部省级科研项目30余项。主编江苏省首批土壤污染控制标准及行业标准2项，参编江苏地标10项。在Environmental Science & Technology、Water Research等能源环境领域权威期刊发表论文100余篇，他引3000余次，h指数33，主编出版教材专著2部，获授权国家发明专利25件。
赖嘉豪，东南大学能源与环境学院博士研究生。主要研究方向为污泥处理与资源化中新污染物的迁移转化。以第一作者身份在Water Research、Applied Catalysis B-Environment and Energy等期刊上发表多篇论文。
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