FESE，北京科技大學袁蓉芳老師團隊，汙水處理廠二級出水中磺胺甲惡唑和天然有機物的同步臭氧氧化機理

原文資訊

題目：Mechanisms for simultaneous ozonation of sulfamethoxazole and natural organic matters in secondary effluent from sewage treatment plant

作者：Xinshu Liu，Xiaoman Su，Sijie Tian，Yue Li，RongfangYuan（✉）

作者單位：Beijing Key Laboratory of Resource-oriented Treatment of Industrial Pollutants，Department of Environmental Science and Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China

關鍵字：Sulfamethoxazole（磺胺甲惡唑）；Ozonation（臭氧氧化）；Naturalorganic matters（天然有機物）；Secondary effluent（二級出水）；Degradation mechanism（降解機理）

文章亮點

• SMX主要通過水解、异惡唑開環和雙鍵加成等管道降解。

• 异惡唑開環和雙鍵加成產物主要通過O₃直接氧化生成。

• 羥基化產物主要通過˙OH間接氧化產生。

• NOM會消耗˙OH，從而影響SMX的降解，但對O₃直接氧化影響不大。

• NOM對SMX去除的抑制作用與其芳香度有關；

文章簡介

抗生素在水環境中的存在和遷移轉化會對水生生物和人體健康產生影響。磺胺甲惡唑（SMX）具有較高的檢出頻率和檢出濃度，常規處理工藝無法將其完全分解。水中抗生素去除引起了人們的廣泛關注。

臭氧（O₃）是自然界中氧化性最强的物質之一，SMX可以羥基化、化學鍵斷裂等途徑被O₃氧化。SMX的苯胺部分是O₃氧化過程中的主要反應位點。汙水處理廠二級出水中含有多種天然有機物（NOM），這些NOM可與O₃或˙OH反應，從而對SMX的氧化產生影響。

本研究探討了汙水處理廠二級出水中NOM對O₃氧化SMX途徑的影響，分並析了O₃氧化過程中NOM組分的變化。SMX主要通過水解、异惡唑開環和雙鍵加成作用分解，羥基化不是主要的O₃氧化途徑。羥基化產物主要通過間接氧化生成，加入淬滅劑後產物豐度可降低70%，而异惡唑開環和雙鍵加成過程主要依靠直接氧化，該過程不受淬滅劑的影響。NOM主要通過消耗˙OH來影響SMX的降解，造成間接氧化產物减少63%-85%；NOM對O₃分子直接氧化的影響較小。O₃氧化過程中，芳香度較高的NOM組分更易通過直接氧化分解。本研究揭示了汙水處理廠二級出水中SMX的O₃氧化機理，為實際水處理中SMX的去除提供了理論依據。

圖1摘要圖

編者點評

污水中污染物種類多，成分複雜，本文探討了汙水處理廠二級出水中天然有機質對磺胺甲惡唑臭氧氧化途徑的影響，分析了臭氧氧化過程中天然有機質組分的變化情况，揭示了磺胺甲惡唑的臭氧氧化機理以及天然有機質對磺胺甲惡唑氧化途徑的影響機制。

原文連結：http://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-020-1368-0

原文刊載於【環境前沿】公眾號

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