SP-Fe/PMS去除河流缓流区水中含苯环有机污染物的性能及机理

河流缓流区水体由于自净能力较差,导致含苯环有机污染物(BCCs)在其中积累且不易降解,从而对人类健康和水生态系统造成潜在威胁.因此,本研究通过浸渍法制备了一种新型铁掺杂藻基生物质催化剂(SP-Fe),采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等技术对SP-Fe的结构形貌、元素和官能团进行表征,并考察其在不同环境条件下活化过一硫酸盐(PMS)对河流缓流区水体中BCCs的去除性能及去除机理.结果表明:SP-Fe在实际河流缓流区水体中可迅速活化PMS,30 min内对两种典型BCCs—罗丹明B(Rh-B)和亚甲基蓝(MB)的去除率分别可达100%和95%.此外,SP-Fe含氮量高达6.24%(原子百分比),表明通过藻类蛋白质中的高N含量实现了自身的N掺杂.以Rh-B作为BCCs典型代表,通过自由基淬灭和电子自旋共振(ESR)实验表明,硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))、羟基自由基(·OH)和超氧自由基(O_(2)^(·-))在SP-Fe/PMS去除BCCs的过程中起着重要作用.SP-Fe对PMS的活化性能随着重复使用次数的增加有所降低,但3次循环后对Rh-B的去除效率仍能达76.23%.这将为河流缓流区中BCCs的消减提供新的途径.