Persistent free radicals in humin under redox conditions and their impact in transforming polycyclic aromatic hydrocarbons

• Regulation of redox conditions promotes the generation of free radicals on HM. • HM-PFRs can be fractionated into active and inactive types depending on stability. • The newly produced PFRs readily release electrons to oxygen and generate ROS. • PFR-induced ROS mediate the transformation of organic contaminants adsorbed on HM. The role of humic substance-associated persistent free radicals (PFRs) in the fate of organic contaminants under various redox conditions remains unknown. This study examined the characterization of original metal-free peat humin (HM), and HM treated with varying concentrations of H₂O₂ and L-ascorbic acid (VC) (assigned as H₂O₂-HM and VC-HM). The concentration of PFRs in HM increased with the addition of VC/H₂O₂ at concentrations less than 0.08 M. The evolution of PFRs in HM under different environmental conditions (e.g., oxic/anoxic and humidity) was investigated. Two types of PFRs were detected in HM: a relatively stable radical existed in the original sample, and the other type, which was generated by redox treatments, was relatively unstable. The spin densities of VC/H₂O₂-HM readily returned to the original value under relatively high humidity and oxic conditions. During this process, the HM-associated “unstable” free radicals released an electron to O₂, inducing the formation of reactive oxygen species (ROS, i.e., ^•OH and ^•O₂⁻). The generated ROS promoted the degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons based on the radical quenching measurements. The transformation rates followed the order naphthalene>phenanthrene>anthracene>benzo[a]pyrene. Our results provide valuable insight into the HM-induced transformation of organic contaminants under natural conditions.     

铈离子光催化降解茜素绿的性能和机理

主要研究了简单铈离子（Ce3＋）在紫外光（uv）的作用下对蒽醌染料茜素绿（AG）的光催化降解效果和反应机理。结果表明,UV／Ce3＋体系能够有效降解AG,初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce3＋浓度的增加而线性增加,随初始溶液pH的增加先降低后增加,在酸性条件下有很高的TOC去除率。荧光探针实验表明,反应过程中可以产生·OH自由基。UV／Ce3＋体系对其他类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。     

羟基自由基检测技术方法概述

高级氧化技术（ AOP）是一种新兴的氧化处理技术,而羟基自由基（·OH）是高级氧化技术中一种重要的中间体,具有很强的氧化能力,是一种高效环保的氧化剂,近年将其用于烟气中有害气体氧化脱除的技术方法多有研究。列举了羟基自由基的检测方法,包括：电子自旋捕集法（ ESR）、高效液相色谱法（ HPLC）、分光光度法、荧光光度法（ FD）等方法,这些方法对科研工作者检测羟基自由基提供了一定的技术支持,并对今后的研究方向起到一定的指导作用。     

用于CO2捕集的Mg（OH）2粉末溶解速率

氢氧化镁是一种正在研究的用于脱除烟气中低浓度CO2的化学吸收剂。为了掌握工业用氢氧化镁粉末的溶解速率,利用缓冲溶液,在不改变溶液体积的情况下对不同悬浊液浓度、溶液温度、溶液pH值和搅拌速率情况下的氢氧化镁粉末溶解速率进行了研究。提高悬浊液浓度、提高溶液温度、降低溶液pH值和提高搅拌速率均能增大氢氧化镁的溶解速率。悬浊液浓度从0.1 mol/L增加到1 mol/L时,溶解速率增大了2.2倍;温度从23℃增加到52℃时,溶解速率增大了4.3～9.5倍;pH值从9.8降低到6.6时,溶解速率增大了78～225倍;搅拌速率从350 r/min增加到700 r/min时,溶解速率增大了1～2倍。     

Distribution, speciation and availability of antimony (Sb) in soils and terrestrial plants from an active Sb mining area

Here, we present one of the first studies investigating the mobility, solubility and the speciation-dependent in-situ bioaccumulation of antimony (Sb) in an active Sb mining area (Xikuangshan, China). Total Sb concentrations in soils are high (527-11,798 mg kg⁻¹), and all soils, including those taken from a paddy field and a vegetable garden, show a high bioavailable Sb fraction (6.3-748 mg kg⁻¹), dominated by Sb(V). Elevated concentrations in native plant species (109-4029 mg kg⁻¹) underpin this. Both chemical equilibrium studies and XANES data suggest the presence of Ca[Sb(OH)₆]₂, controlling Sb solubility. A very close relationship was found between the citric acid extractable Sb in plants and water or sulfate extractable Sb in soil, indicating that citric acid extractable Sb content in plants may be a better predictor for bioavailable Sb in soil than total acid digestible Sb plant content.     

Ca5（AsO4）3OH的溶解度与稳定性研究

通过在不同pH值,温度等条件下Ca5（AsO4）3OH的溶解,确定其稳定存在的pH值范围,得出它的溶度积和生成的自由能（ΔG0f）。结果表明,Ca5（AsO4）3OH在水中的溶解度和稳定范围与pH和温度有关,在酸性条件下（初始pH=2）它的溶解度较大,而且在水中的溶解度随着温度的升高而降低。利用PHREEQC程序计算确定Ca5（AsO4）3OH的溶度积为10-40.86,生成自由能ΔG0f为-5 063.53 kJ/mol。利用JADE5软件计算得到其晶格参数a=b=9.696,c=6.967和晶胞体积为567.304 3。     

两种有机酸存在下铜对中华圆田螺肝脏的氧化应激效应

为探讨不同水平EDTA和柠檬酸(CA)作用下沉积物中铜对底栖无脊椎动物生态毒理学效应,以中华圆田螺为受试生物,研究了肝脏中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)以及过氧化氢酶(CAT)活性的变化规律。研究结果表明:有机酸存在下,铜污染底泥可诱导中华圆田螺肝脏产生ROS。电子顺磁共振(EPR)技术得出的3组双重峰分裂谱线为典型的α-苯基-N-叔丁基甲亚胺-N-氧化物(PBN)捕获羟自由基(·OH)形成PBN/·OH的EPR波谱。有机酸存在下,低剂量铜(≤100 mg·kg-1)对MDA产量影响不显著。较高剂量铜暴露下,EDTA的存在抑制MDA产生,CA的添加则均使MDA含量增加。EDTA存在下铜可显著抑制中华圆田螺肝脏中SOD和CAT活性。相对而言,CA的加入可减缓高剂量铜暴露下中华圆田螺肝脏SOD与CAT酶活性的剧烈变化。     

Fenton催化氧化降解藻毒素MCLR的效能研究

研究了Fenton试剂对饮用水中藻毒素MCLR的降解效能,考察了H2O2用量、Fe2+H2O2最佳摩尔比、pH值和反应时间对Fenton降解藻毒素的影响,得到Fenton降解藻毒素的最佳反应条件:H2O2浓度为0.24mol·L-1、Fe2+H2O2摩尔比1∶9、初始pH值为2～3.5、反应时间为45min.同时采用邻二氮菲Fe(Ⅱ)光度法检测Fenton反应中生成的羟基自由基,从而很好地阐明了Fenton催化氧化降解藻毒素的强氧化作用机制.高效液相色谱分析发现,作用机制可能是Fenton催化氧化藻毒素,生成某种相对稳定的中间产物,然后异构化Adda基团的共轭双键,使Adda基团的结构发生变化,从而降低其毒性.     

不同污染区巨菌草生物炭内源污染物分布及其生物毒性

由于生物质原料来源广泛,缺乏生物炭内源污染物及其用量限制标准,极有可能将含有高内源污染物的生物炭用于环境修复,产生潜在的环境风险.采用清洁区、中度和重度污染区的巨菌草为原料制备生物炭,考察其内源铜（Cu）和镉（Cd）全量及其酸溶态含量和持久性自由基（PFRs）分布,并研究生物炭浸出液对小麦根伸长抑制率和抗氧化酶活性的影响.结果表明,重度污染区九牛生物炭Cu和中度污染区水泉生物炭中Cd含量分别是清洁区红壤生物炭Cu和Cd的3.73倍和4.43倍,九牛生物炭中酸溶态Cu含量分别是水泉和红壤生物炭的3.32倍和2.84倍,水泉和九牛生物炭中酸溶态Cd含量分别是红壤生物炭的7.95倍和5.11倍.3种生物炭中均含有相邻氧原子以碳为中心的PFRs,表现为：红壤>九牛>水泉.3种生物炭浸出液对小麦根伸长均表现为抑制作用,但均不同程度地提高了小麦幼苗超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,其中九牛生物炭浸出液对小麦根伸长抑制率最高,达到27.7%.本研究表明,生物炭中内源重金属及PFRs等污染物的共同作用对小麦幼苗产生了显著的生物毒性,后期的研究需关注生物炭内源污染物的潜在环境风险,避免产生二次污染等环境问题.     

广东省夏秋季光化学反应活性空间分布表征

于夏末秋初在深圳市城市和郊区开展了大气OH自由基观测,结果显示OH自由基日间峰值平均浓度分别为6.0×10⁶cm^-3和5.9×10⁶cm^-3,与国内外其他地区相比处于中等水平.基于实测数据构建了拟合效果较好的本地化OH自由基参数化公式,应用于广东省OH自由基空间分布的表征,并进一步利用日间OH和NO₂浓度之积反映光化学反应活性(AP).结果发现,2018年夏秋季广东省大气光化学反应活性总体上呈现珠江三角洲较高,AP达10.1×10⁷μg/(m³·cm³),粤东、粤西、粤北地区较低的分布态势,AP分别为5.4×10⁷, 5.9×10⁷和7.7×10⁷μg/(m³·cm³);同期的PM_2.5和O₃高值区域也集中在珠江三角洲,说明了调控光化学反应活性对珠江三角洲协同控...