中国环境科学

作者：张悦, 袁玉龙, 晏彩霞, 姜一晗, 苏美淇, 丁明军, 王鹏, 聂明华

单位：江西师范大学地理与环境学院, 鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室, 流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室, 江西 南昌 330022

关键词：高级氧化技术,高碘酸盐,生物炭,磺胺嘧啶,降解

基金：国家自然科学基金项目(42067058,42067034);江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目(20232ACB213014,S2024QNZD2L0167,20232BAB203083,20212BCJL23058);流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室(2023SSY01061)

以入侵植物水葫芦为原料,制备了水葫芦生物炭(EBC),发现EBC能够高效活化高碘酸盐(PI),促进磺胺嘧啶(SD)的降解,且效能优于喜旱莲子草BC和加拿大一枝黄花BC.相较于其他热解温度,500℃条件下制备的EBC(EBC500)可更好地活化PI,在较低剂量的PI(0.15mmol/L)条件下,20min内可将SD完全去除.随着EBC500和PI投加量的提升,SD的去除速率不断提高.猝灭实验和电子顺磁共振分析表明,碘自由基(×IO3, ×IO4)、超氧自由基(O2•−)、单线态氧(1O2)是EBC500/PI体系降解SD的主要活性物种.同时,在EBC500和PI投加量分别为0.15g/L和0.15mmol/L的条件下,SD能够在较宽泛的初始pH值范围内(5~9)被完全去除.Cl−、SO42−和NO3−对SD的降解没有显著影响,但HCO3−和腐殖酸会抑制SD的去除.EBC500/PI体系可较好地应用于实际水体中SD的去除,对于其他典型磺胺类抗生素的降解也有良好的应用潜能,且EBC500具有良好的重复使用性.此外,根据6种中间产物,提出了SD的降解途径.通过生态毒性分析和植物种子萌发实验证明,EBC500/PI体系可显著降低SD溶液的生物毒性,说明该体系具有广阔的应用前景.

来源：2024年第7期

《中国环境科学》期刊编辑部

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