新型污染物的光助高级氧化(AOPs)与环境光化学行为研究对于这些污染物在AOPs体系及表层水体中的污染治理、风险控制与持久性评价具有重要意义。近期，伟德betvlctor伟德betvlctor国际官网（碳中和科学与技术学院）葛林科教授团队与兰卡斯特大学Crispin Halsall教授、华北电力大学牛军峰教授、南京农业大学陆隽鹤教授合作，在环境新污染物的光助AOPs反应机制与光化学行为领域取得多项研究成果，在中科院1区Water Research及《中国科学: 化学》等期刊上发表系列论文。
【成果1】揭示光助高级氧化过程中新污染物抗病毒药物的反应特征与毒性演变
我国高度重视新污染物治理。光助高级氧化技术UV/过硫酸盐(UV/PS)和UV/过氧化氢(UV/H2O2)，广泛用于去除废水中的有机有毒污染物，然而其转化可解离化合物的动力学和反应机制有待深入阐明。为此，选取三种可解离的抗病毒药物(ATVs)，详细研究了直接光解和活性物种(•OH/SO4•−)主导的反应动力学、产物及毒性演变。发现光解动力学对pH的依赖归因于各解离形态的不同反应活性，模拟日光下多数阳离子态的光解最快。大多数阴离子态ATVs与•OH的反应活性最高，而阳离子态与SO4•−的反应最快。基于HPLC-MS/MS，鉴定了不同反应的产物，并提出相应的转化途径。进一步，ATVs转化过程中对费氏弧菌表现出光修饰毒性，这归因于主要的光解产物和转化途径。ECOSAR毒性评估表明，近半数中间产物的毒性比母体更大。这些结果为理解光助AOPs体系中该类污染物的持久性、归趋和风险提供了新的见解。该成果发表在中科院1区期刊Water Research，在读研究生崔楠楠为论文第一作者。
【成果2】阐明抗生素类新污染物的复合光化学转化动力学、产物与光致毒性
表层水体中存在众多可解离的有毒有机污染物，揭示其解离形态的环境光化学行为，对于污染物的归趋和风险评价具有重要意义。选取可解离的4种头孢菌素类抗生素和3种四环素类抗生素，系统研究了其复合光化学转化动力学，产物及光修饰毒性。发现表观光解和•OH、1O2光氧化的反应动力学依赖于pH、量子产率及各解离形态的反应活性与去质子化程度。鉴定产物并推断了转化途径，发现多数中间产物表现出比母体更高的毒性。这些研究结果加深了对表层水体中抗生素类新污染物光化学行为与风险的理解，相关论文发表在SCI期刊Environmental Pollution和Frontiers of Environmental Science & Engineering，排在前的研究生分别为郭娅迪和郑金帅。
在复杂冰/水环境体系中，抗生素与共存污染物之间的作用机制及抗生素的光敏化机理值得深入探究。对比研究了冰中与水中典型抗生素对共存污染物甲砜霉素(TAP)的光敏化降解机理以及光转化过程中的毒性演变机制。发现3种抗生素在冰/水中均具有类似DOM的光化学活性，可以引发TAP的间接光解，且每种抗生素光敏剂在冰中的敏化作用均大于水中。基于活性物种淬灭实验与探针实验，水中光敏剂光致生成的•OH、1O2和三重激发态(3P*)对TAP敏化降解的贡献均大于冰中；冰/水中稳态浓度均为1O2 > 3P* > •OH。鉴定了9种产物，发现TAP在冰/水中具有相同的转化途径。毒性实验表明，冰/水中TAP对Vibrio fischeri表现为光修饰毒性。本研究揭示了冰/水中典型抗生素光敏化降解共存污染物的机理，有助于更好理解寒冷地区共存污染物的光化学归趋与风险。以上结果发表在《中国科学: 化学》，在读研究生王思源为论文第一作者。
原文链接：
成果1：
https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123452
成果2：
https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.125926
https://doi.org/10.1007/s11783-024-1899-x
https://doi.org/10.1360/SSC-2025-0001
新闻小贴士：
葛林科，教授，博导，学术骨干。主持国家自然科学基金项目3项，致力于环境新污染物分布特征、光化学行为与控制技术研究。以第二完成人荣获“教育部自然科学一等奖”，以第一完成人获“第十三届陕西青年科技奖”“辽宁省优秀博士学位论文”“陕西省环境保护科学技术三等奖”等。培养硕士、博士24名，在Environ. Sci. Technol., Water Res., Chinese Chem. Lett.等期刊发表论文50余篇；曾6次参加中国南北极科学考察，在兰卡斯特大学作访问学者、高级研究学者。
