亚铁活化过氧乙酸降解水中磺胺甲恶唑:投药策略和反应机理

为解决传统工艺难以有效降解水中抗生素类污染物的问题,采用亚铁离子(Fe^(2+))活化过氧乙酸(PAA)氧化降解水中典型抗生素类物质磺胺甲恶唑(SMX)。考察了PAA和Fe^(2+)投加量、药剂不同投加策略对PAA活化和SMX降解的影响,并鉴定了参与反应系统的活性物种。结果发现,PAA和Fe^(2+)浓度的适当增加,能提高SMX降解效率,但过量添加会抑制降解;从一次投加改为分次投加(投加相同的总量,但在特定的时间间隔内投加)和连续投加(投加相同的总量,但在反应时间内连续投加)时,SMX的降解效率显著提高;监测体系中Fe^(2+)和PAA的浓度发现,分次与连续投加方式均改善了PAA的活化效果。自由基捕获实验结果表明,羟基自由基(HO·)、有机自由基和Fe^(IV)O^(2+)均可能参与了SMX的降解;连续投加PAA策略下,HO·对SMX降解的贡献要大于一次投加和连续投加Fe^(2+)策略。