環(huán)境學(xué)院在新污染物行為和消減技術(shù)領(lǐng)域取得系列成果

近期，我校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院馬宏瑞教授課題組在新污染物消減技術(shù)和環(huán)境行為方面取得了系列進(jìn)展，在國(guó)際權(quán)威期刊Journal of Hazardous Materials、Chemical Engineering Journal、Ecotoxicology and Environmental Safety等發(fā)表多項(xiàng)成果，為新污染物的降解處理技術(shù)、環(huán)境分布特征及遷移轉(zhuǎn)化行為方面提供了理論依據(jù)。標(biāo)志著環(huán)境學(xué)院在新興污染物環(huán)境污染規(guī)律和控制技術(shù)方面的研究水平進(jìn)入新的發(fā)展階段，為更好地服務(wù)行業(yè)污染物治理奠定了理論基礎(chǔ)。部分研究成果如下。

【成果1】新型光電催化降解全氟化合物

團(tuán)隊(duì)研究開發(fā)了一種新型光電催化氮摻雜氣體擴(kuò)散電極，通過光生電子提高電催化降解有機(jī)污染物的效率，其中電子與空穴及助催化劑相互協(xié)助高效合成過氧化氫，進(jìn)一步產(chǎn)生高活性集團(tuán)分子促進(jìn)有機(jī)物的降解去除，為光電催化電極的實(shí)際應(yīng)用提供理論支持。通過電沉積苯胺制備選擇性吸附降解雙功能電催化電極材料，構(gòu)建高效電化學(xué)體系，提高了氧氣反應(yīng)活性及其產(chǎn)物的選擇性，對(duì)全氟類持久性有機(jī)污染物降解性能優(yōu)化，電化學(xué)技術(shù)降解全氟化合物提供理論指導(dǎo)。

新型光電催化降解全氟化合物

【文章鏈接】

[1]Fangke Yu*, Yang Yang , Yanfang Zhang , Yuwei Pan , Ying Zhang，Electrochemical fabrication of polyaniline films deposited on graphene-loaded electrodes for ?OH production and perfluorooctanoic acid degradation. Chemical Engineering Journal 450 (2022) 137914.

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137914

[2] Fangke Yu*, TianYi Cao, Hongrui Ma, Jing Yang, Liming Jing. Enhancing the yield of H2O2 and bisphenol A degradation via a synergistic effect of photoelectric co-catalysis by using NPC/C3N4 electrode. International Journal of Hydrogen Energy 47 (2022) 16873-16886.

https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.180

【成果2】有機(jī)鉻絡(luò)合物的環(huán)境行為和去除

馬宏瑞教授和朱超副教授對(duì)有機(jī)鉻（III）絡(luò)合物的來源和有害影響進(jìn)行了詳細(xì)的梳理，論述了有機(jī)鉻（III）絡(luò)合物的絡(luò)合行為和結(jié)構(gòu)，總結(jié)了AOPs在有機(jī)鉻（III）絡(luò)合物的解復(fù)合和降解中的應(yīng)用。該論文有助于開發(fā)更有效的有機(jī)鉻(III)絡(luò)合物去除的技術(shù)，并厘清關(guān)鍵科學(xué)問題。

【文章鏈接】

Yongyong Hao, Hongrui Ma, Qing Wang,Chao Zhu*, Anqi He Complexation behaviour and removal of organic-Cr(III) complexes from the environment: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2022, 240: 113676.

https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113676

【成果3】微塑料對(duì)土壤微生物的影響與作用機(jī)制

團(tuán)隊(duì)李成濤副教授基于高通量測(cè)序技術(shù)，研究了PBAT微塑料的添加量對(duì)土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)、多樣性及理化性質(zhì)的影響，進(jìn)而綜合對(duì)比分析評(píng)價(jià)PBAT在生物降解過程中的微塑料效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)較低添加量的PBAT微塑料會(huì)相對(duì)增加土壤細(xì)菌群落的多樣性，且添加PBAT微塑料土壤的理化性質(zhì)、細(xì)菌群落多樣性和組成、結(jié)構(gòu)均受其添加量的影響，不同PBAT添加量土壤中細(xì)菌群落豐度與土壤理化性質(zhì)間存在顯著相關(guān)性。

微塑料對(duì)土壤微生物的影響與作用機(jī)制

【文章鏈接】

Chengtao Li, Qian Cui, Yan Li, Kai Zhang, Xueqiang Lu, Yong Zhang. Effect of LDPE and biodegradable PBAT primary microplastics on bacterial community after four months of soil incubation. Journal of Hazardous Materials. 2022, 5: 0304-3894.

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128353

【成果4】新污染物多環(huán)芳烴衍生物的光化學(xué)行為

團(tuán)隊(duì)葛林科教授比較研究了新污染物羥基多環(huán)芳烴OH-PAHs在冰中和水中光化學(xué)轉(zhuǎn)化的動(dòng)力學(xué)、主要溶解性物質(zhì)的影響，以及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和路徑，揭示了冰雪環(huán)境光化學(xué)和水環(huán)境光化學(xué)的異同，這對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)價(jià)寒冷環(huán)境中此類新型污染物的歸趨具有重要意義。

冰中和水中羥基多環(huán)芳烴光化學(xué)行為的異同

【文章鏈接】

Linke Ge, Shengkai Cao, Crispin Halsall, Junfeng Niu, Dongxiao Bai, Guangkai He, Peng Zhang?, Hongrui Ma. Photodegradation of hydroxyfluorenes in ice and water: A comparison of kinetics, effects of water constituents, and phototransformation by-products. Journal of Environmental Sciences. 2023, 124: 139-145.

https://doi.org/10.1016/j.jes.2021.11.002

【成果5】近海擬除蟲菊酯的分布與風(fēng)險(xiǎn)

團(tuán)隊(duì)張蓬教授使用一種新型高效Hi-throat/Hi-volume固相萃取裝置采集南黃海和東海的表層海水樣品，分析其中9種擬除蟲菊酯。通過主成分分析和聚類分析，發(fā)現(xiàn)南黃海和東海的海水中擬除蟲菊酯的分布和來源受人類活動(dòng)和洋流的影響。采用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)比值法評(píng)估擬除蟲菊酯對(duì)海洋水生生物的風(fēng)險(xiǎn)水平，發(fā)現(xiàn)其對(duì)甲殼類動(dòng)物構(gòu)成高風(fēng)險(xiǎn)，管理擬除蟲菊酯的使用和排放應(yīng)得到重視。

表層海水中九種擬除蟲菊酯化合物的空間分布

【文章鏈接】

Shengkai Cao, Peng Zhang*, Minghong Cai, Yan Yang, Yanguang Liu, Linke Ge*, Hongrui Ma. Occurrence, spatial distributions, and ecological risk of pyrethroids in coastal regions of South Yellow and East China Seas. Marine Pollution Bulletin, 2022, 179, 113725.

https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113725

新聞小貼士：

馬宏瑞，山西太原人，中共黨員，博士，教授，博士生導(dǎo)師，環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)帶頭人。1988年畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)土壤學(xué)專業(yè)，獲碩士學(xué)位，2003獲南京大學(xué)環(huán)境科學(xué)理學(xué)博士學(xué)位，2004年-2006年在南京大學(xué)表生地球化學(xué)專業(yè)從事博士后工作。陜西省環(huán)境學(xué)會(huì)常務(wù)理事、陜西省引智專家咨詢委員會(huì)專家，中國(guó)皮革協(xié)會(huì)專業(yè)技術(shù)委員會(huì)委員，“中國(guó)皮革”、“皮革科學(xué)與工程”、“皮革與化工”、“陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)”雜志編委。主持和參與“十四五”水專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈項(xiàng)目等國(guó)家和省級(jí)以上科技項(xiàng)目25項(xiàng)，撰寫專著和教材3部，授權(quán)專利11項(xiàng)，發(fā)表科研論文100余篇，其中SCI收錄56篇。先后負(fù)責(zé)國(guó)內(nèi)制革及毛皮新建改建廢水處理工程40余項(xiàng)。2009年獲得環(huán)保部“環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；2013年獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；2015年獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；2015年獲得環(huán)保部“環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

(核稿：陳慶彩 編輯：劉倩）