马军，污染物 马军教授团队发现利用高铁酸盐去除水中有机污染物新方法
哈工大报讯（肖克 文/图）有机砷是国内外畜禽养殖中常用药剂，由于其在水处理过程中去除效率很低，会影响后续排放水体水质，释放的无机砷毒性很大，因此是目前国内外高度关注的难题。我校环境学院教授、城市水资源与水环境国家重点实验室成员马军团队研究发现，用高铁酸盐可高效地去除有机砷，利用高铁酸盐的强氧化作用和其原位形成的纳米级铁氧化物的吸附作用取得对有机砷污染物高效去除效果。该研究成果以“利用高铁酸盐及其还原产物去除有机砷：氧化与吸附”为题近日发表在环境科学与工程领域顶级期刊《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）并被编辑选为亮点论文（Highlight Paper）在主页上刊登。
水中痕量有机污染物的去除是环境污染治理、生态保护及饮用水安全保障的核心课题。目前常规的有机污染物物理化学控制方法主要是利用强氧化剂（如臭氧、过硫酸盐、高锰酸盐等）破坏目标物化学结构，使其丧失相应的化学特性（毒性），从而达到污染控制的目的。相较于化学氧化过程，物理吸附可彻底地去除水体有机污染物并保证处理水的生物稳定性。但对于痕量有机污染物而言，达到高效去除污染物的目标需投加大量的吸附剂，由此大大地提高了水处理成本。同时，在实际水处理过程中，投加大量吸附剂有可能向水中引入新的污染物。
高铁酸盐是集氧化、吸附、絮凝、消毒等功能于一体的新型水处理药剂，具有氧化能力强、反应活性高、产物（铁氧化物）无毒且易絮凝等多种特点。以往关于高铁酸盐的研究多聚焦于其氧化性能，忽视了其还原产物（纳米级铁氧化物）在污染物控制过程中的作用。马军教授团队在利用高铁酸盐处理对氨基苯胂酸（一种常用有机砷类畜禽饲料添加剂）时发现，高铁酸盐不仅可以高效地氧化对氨基苯胂酸，而且其还原产物可以高效地吸附系统中形成的无机砷及有机砷（对硝基苯胂酸，对氨基苯胂酸的氧化产物）等，对总砷（有机砷和无机砷）的去除效率可高达99%以上。并且，在反应过程中，高铁酸盐的氧化作用及其原位产生铁氧化物吸附作用可去除水中近60%的总有机碳。相比于单纯的化学氧化，高铁酸盐氧化过程所特有的“氧化+吸附”作用可大大地提高对有机污染物的去除效率，为解决有机砷污染控制难题提供了一条经济、高效的技术发展途径。
该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和学校“青年拔尖人才计划”等项目的支持。
文章链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.8b01718?ref=highlight
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高铁酸盐氧化对氨基苯胂酸的反应路径示意图
