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新疆理化所在土壤多环芳烃光化学降解研究方面取得进展
2013-05-20 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)是一类典型的持久性有机污染物,主要来源于石油等化石燃料的不完全燃烧或工业活动的排放。许多PAHs具有致癌、致畸和致突变等“三致”效应,对环境和人类健康具有较大危害。土壤是PAHs主要的汇集地,且PAHs在表层土壤的光催化降解是影响其环境转归的主要过程。近年来,有关土壤中PAHs的光化学行为颇受人们的关注。

中科院新疆理化所环境科学与技术研究室科研人员在前期研究中发现土壤中粘土矿物具有较高的光催化反应活性,可有效光解土壤中PAHs类污染物,并在研究中指出Fe3+饱和型蒙脱石较其它类型粘土具有更高的光催化活性(Applied Catalysis B: Environmental (2012,123-124:43–51))。但在实际的土壤环境中,腐植酸亦是影响有机污染物分子迁移转化的重要物质之一,而目前有关PAHs在粘土和腐植酸复合体系中的光催化降解行为的研究却鲜有报道。该研究室科研人员在前期的研究基础上,考察了PAHs (如,菲)在不同类型腐植酸与粘土复合物表面光催化降解动力学,分析了腐植酸在菲的光化学过程中可能的光敏化作用、吸附滞留作用和自由基捕获作用,探讨了腐植酸对粘土层间微环境理化特性的改性及其对菲光催化降解过程的影响。

研究结果证实粘土表面少量富里酸和胡敏酸的存在会促使PAHs光化学降解性能,但当两种腐植酸的含量超过某一临界值后,其存在会抑制PAHs的光化学转化。这一发现对认识土壤环境中PAHs的迁移、转化和归趋规律及其影响机制具有重要的科学意义,同时为PAHs污染土壤的深度光催化氧化治理技术提供重要理论支持。

相关研究成果以Visible light photodegradation of phenanthrene catalyzed by Fe(III)-smectite: Role of soil organic matter为题,发表在工程技术类一区国际杂志Journal of Hazardous Materials(2013, 256–257:16-23)上。

该研究得到国家自然科学基金、中科院“西部之光”、中科院“百人计划”等项目资助。

不同类型土壤有机质含量对菲光化学降解速率的影响

 

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