现有研究表明，在污水再生回用饮用水过程中生成的脂肪族消毒副产物具有很高的健康风险。再生回用过程中紫外线高级氧化技术对于传统和新兴的消毒副产物的控制效果和控制机制尚不清楚。研发绿色低碳的高级氧化工艺控制消毒副产物对于污水再生的可持续发展具有重要意义。

  近日，南京大学环境与健康研究院殷冉副教授与斯坦福大学William Mitch教授合作报道了一种控制消毒副产物的新方法。研究结果表明，与传统的254 nm UV/H2O2 AOP 相比，222 nm (UV222) 的 UV/H2O2 AOP 更能有效去除28种卤代芳香族 DBP。28种卤代芳香族DBP的直接光解在 222 nm 处大大增强，基于紫外剂量的光衰速率常数为 4.31 × 10–4–1.53 × 10–2 cm2 mJ–1，这主要归因于卤代芳香族化合物在222 nm处有较高的摩尔吸收系数。一般来说，卤代芳香族DBP在222和254 nm处的量子产率遵循卤代酚 > 卤代羟基苯甲醛 > 卤代硝基酚的顺序。所有 28 种卤代芳香族 DBP 均表现出对羟基自由基的高反应性，通过X射线辐射分解测定其二阶速率常数范围为 2.18 × 109 至 1.15 × 1010 M–1 s–1。在 UV222/H2O2 AOP 中实现卤代芳香族DBP 90%降解所需的紫外剂量比 UV254/H2O2 AOP 低 75-95%，并且在污水再生过程常用的紫外线剂量水平下 (700–1000 mJ cm–2)，UV222/H2O2 AOP可以实现大多数测试的卤代芳香族 DBP的90% 去除。

  本研究以“Control of Aromatic Disinfection Byproducts in Potable Reuse Water by the UV222/H2O2 vs UV254/H2O2 Advanced Oxidation Processes”为题，发表于环境领域顶级期刊Environmental Science & Technology（原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c05181）。南京大学环境与健康研究院的殷冉副教授和斯坦福大学的William A. Mitch教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了南京大学高层次人才启动基金支持。