中國科學院廣州地球化學研究所博士卓陳雅和研究員冉勇等科研人員，選擇珠江口和南海海域中的五個沉積物，揭示沉積物中有機質的形態、脂肪碳結構和微孔體積對苯並芘的過硫酸鈉氧化降解起到了重要作用。相關研究近日在線發表於《水研究》。
苯並芘是一種典型的疏水性有機汙染物。沉積物是水環境中持水性有機汙染物最重要的匯。大量研究表明，沉積物中有機質對持水性有機汙染物的吸附和解吸作用是控制持水性有機汙染物在環境中的分配、遷移和歸宿的主要因素。但目前關於沉積物有機質的結構、微孔和解析動力學對其中的苯並芘的高級氧化降解的作用、苯並芘的高級氧化過程和氧化產物在沉積物中的歸趨等研究較少。
為研究不同沉積中苯並芘的解吸過程及其受過硫酸鈉的氧化過程，研究人員用過硫酸鈉作為氧化劑，用14C示蹤技術進行實驗。同時採用先進的固態13CP/MAS NMR和CO2吸附等技術對氧化前後沉積物樣品中有機質的結構和微孔性質進行表徵，以了解難降解有機質的結構和微孔對苯並芘的解吸和氧化降解的影響。
研究表明，過硫酸鈉會優先降解不穩定有機質以及有機質上的芳香碳部分，而氧化後殘留的穩定性有機質富含脂肪碳。從河口沉積物到近海沉積物，苯並芘最大解吸值、降解百分比以及降解速率k（h-1）值逐漸降低，且與穩定性有機質含量、脂肪碳含量以及微孔體積呈顯著負相關。
據介紹，過硫酸鈉首先降解從不穩定有機質解吸出來的苯並芘，隨著氧化過程持續進行，也會對穩定性有機質吸附的苯並芘進行部分降解，而解吸到水相中的苯並芘幾乎被完全降解。這項研究結果表明了有機質中的穩定性有機質、脂肪碳結構和微孔體積等對苯並芘的過硫酸鈉氧化降解起到了重要作用。
該研究可為汙染沉積物中苯並芘等有機汙染的遷移、轉化、歸宿等提供科學依據，為汙染沉積物中苯並芘等有機汙染物的修復標準和修復技術等提供指導。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115635
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