广泛存在于污水处理厂出水中的新污染物给生态环境及人体健康带来风险。含氨氮污水经氯化消毒后,一氯胺(NH2Cl)作为残留的消毒剂被保留在污水中。为避免氯胺对受纳水体的毒性作用,污水处理厂通常会加入亚硫酸钠等还原剂淬灭残余氯胺,然后再将污水出水排放到自然水体中。这增加了污水处理厂的运营成本。

南京大学环境与健康研究院殷冉副教授与香港科技大学合作,提出一种原位利用污水溶解性有机质光敏化特性控制高风险新污染物的新方法:新工艺将含有一氯胺的污水出水置于阳光照射下一段时间,以实现DOM介导的光敏活化一氯胺 (solar/DOM/NH2Cl体系) 产生强氧化性自由基,高效降解新污染物的同时,进行光化学脱氯(不用再添加还原药剂进行淬灭)。研究发现,在真实污水出水中,solar/DOM/NH2Cl体系对7种化学结构各异的新污染物的降解速率常数是在光照脱氯污水(solar/DOM体系)中的1.26-34.2倍;通过使用化学探针来定量体系中羟基自由基(HO•),氯自由基(Cl•),和含氮活性物质(RNS)的稳态浓度,结果表明,一氯胺光敏活化生成了大量HO•和RNS,促进了新污染物的降解。本研究为污水中高风险新污染物的治理提供了一种易于实施、低成本及绿色低碳的新策略。

研究成果以” Dissolved Organic Matter-Mediated Photosensitized Activation of Monochloramine for Micropollutant Abatement in Wastewater Effluent”为题,发表于环境领域顶级期刊Environmental Science & Technology(论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.4c00224)。南京大学环境与健康研究院殷冉副教授为论文唯一通讯作者。本研究得到了南京大学高层次人才启动基金和香港研究资助局优配研究基金的支持。