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根據2020年4月發表在《Water Research》上的一項研究，超氧化物在湖水中產生羥基自由基。羥基自由基會分解腐殖質和人為汙染物等生物降解能力差的有機物。
在水生環境中，微生物、光和還原性化合物會產生超氧化物。超氧化物是一種活性氧，但對水中的有機化合物卻沒有活性，儘管它的名字裡有 "super "這個前綴。
然而，超氧化物可以引發氧化還原反應。它可以將三價鐵還原為二價鐵或將其本身還原為過氧化氫。亞鐵和過氧化氫之間的反應產生羥基自由基，這是有機物的非常有效的氧化劑。根據上述反應途徑，一個羥基的產生需要三個超氧化物離子。
「超氧化物普遍存在於湖水中，因此是羥基自由基的潛在來源。」 芬蘭于韋斯屈萊大學的AnssiVhtalo博士說：「我們測試了超氧化物與三價鐵與溶解有機物複合的反應性。」
最近在《Water Research》上發表的論文表明，超氧化物的引入引發了湖水中羥基的形成。令人驚訝的是，產生的羥基自由基的數量比引入的超氧化物的預期數量大24倍。羥基自由基與溶解的有機物發生反應並使其分解。這些反應可能會再生超氧化物，並導致羥基的自動催化產生。
「超氧化物具有隱藏的超能力，因為它可以引發湖水中羥自由基的自動催化產生。羥自由基是自然界的清潔劑，可以從環境中去除天然和人為有機物。會以自催化方式產生羥基自由基。」Vhtalo總結道。
最近的研究表明，幾乎所有微生物都會產生細胞外超氧化物。因為微生物無處不在，所以超氧化物也是如此。在地表水中，鐵與溶解的有機物相關聯，並且可以催化由超氧化物產生羥基自由基。超氧化物驅動的羥基自由基的產生可能是自我清潔機制的重要組成部分，該機制可以分解湖泊中的難降解有機物。
羥基自由基的極強反應性在分解人為汙染物的先進氧化技術中是有益的。
「在我們的研究中，羥基自由基的產生量是與腐殖質相關的鐵溶液中引入的超氧化物量的幾倍。在氧化技術中，這種由超氧化物引起的羥自由基的自催化非常值得進一步研究。」Vhtalo說。
論文標題為《Superoxide-driven autocatalytic dark production of hydroxyl radicals in the presence of complexes of natural dissolved organic matter and iron》。