2019年5月21日,环境科学与工程领域国际顶级期刊《Environmental Science & Technology》正式刊发了我院陈勇团队研究成果(Mechanistic Insight into the Effect of Metal Ions on Photogeneration of Reactive Species from Dissolved Organic Matter, Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 5778−5786)。华中科技大学环境科学与工程学院为论文第一署名单位,万栋博士后为论文的第一作者,陈勇研究员为论文唯一通讯作者。ES&T是美国化学学会(ACS)官方杂志,也是环境科学与工程领域TOP期刊,该论文的发表将为促进我校环境科学与生态学ESI优势学科的稳步前进做出贡献。
溶解性有机物(DOM)在水环境中几乎无处不在,其在光照下会产生一系列活性物质,如激发三线态DOM(3DOM*)、单线态氧(1O2)和羟基自由基(•OH)等,对水体中污染物的去除产生重要的影响。然而,环境中广泛存在的金属离子对污水处理厂出水有机物(EfOM)和天然腐殖质(包括富里酸(FA)和腐殖酸(HA))等不同来源的DOM光致活性物质产生的影响及其机制并不清楚。该论文首次证明了金属离子与DOM的络合能力和其对3DOM*的猝灭作用呈正相关。一般而言,顺磁性金属离子(例如Cr3+、Mn2+、Fe3+、Cu2+)与DOM具有较高的络合稳定常数(log KML),并且其对DOM产生活性物质的抑制作用也强于其他金属离子(例如Mg2+、Ca2+、Al3+、Zn2+)。不同来源的DOM与金属离子的络合能力顺序为EfOM < HA < FA,表明天然腐殖质的光化学活性更易受到金属离子的影响。
该论文提出了金属离子对3DOM*的抑制作用包括静态猝灭和动态猝灭,并且建立了相应的模型,由此估算出了金属离子对3DOM*的动态淬灭速率常数约为109 M−1 s−1。该工作所得到的结果与模型揭示了金属离子对DOM光致活性物质产生的影响机制,并且为有效预测DOM在含金属离子的水环境中光致活性物质的产生提供了基础数据。
全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.9b00538
陈勇研究员团队长期从事天然水体溶解性有机物光化学和新型污染物的迁移转化与控制研究,先后承担了国家自然科学基金(21007018,21377043,21677054,21876056)、国家重点研发计划子课题(2018YFC1901200)、湖北省科技支撑计划(2014BCA230)、教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20100142120004)、湖北省自然科学基金(2010CDB01104)等10项省部级以上项目,相关成果已发表在《Water Research》、《Chemosphere》、《Science of The Total Environment》、《Journal of Hazardous Materials》等国际权威期刊。