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环境学院在新污染物行为和消减技术领域取得系列成果

2022年09月29日 19:47 文、葛林科、沙桐 点击:[]

近期,我校大发dafa888官方登录网址马宏瑞教授课题组在新污染物消减技术和环境行为方面取得了系列进展,在国际权威期刊Journal of Hazardous Materials、Chemical Engineering Journal、Ecotoxicology and Environmental Safety等发表多项成果,为新污染物的降解处理技术、环境分布特征及迁移转化行为方面提供了理论依据。标志着环境学院在新兴污染物环境污染规律和控制技术方面的研究水平进入新的发展阶段,为更好地服务行业污染物治理奠定了理论基础。部分研究成果如下。

【成果1】新型光电催化降解全氟化合物

团队研究开发了一种新型光电催化氮掺杂气体扩散电极,通过光生电子提高电催化降解有机污染物的效率,其中电子与空穴及助催化剂相互协助高效合成过氧化氢,进一步产生高活性集团分子促进有机物的降解去除,为光电催化电极的实际应用提供理论支持。通过电沉积苯胺制备选择性吸附降解双功能电催化电极材料,构建高效电化学体系,提高了氧气反应活性及其产物的选择性,对全氟类持久性有机污染物降解性能优化,电化学技术降解全氟化合物提供理论指导。

新型光电催化降解全氟化合物

【文章链接】

[1]Fangke Yu*, Yang Yang , Yanfang Zhang , Yuwei Pan , Ying Zhang,Electrochemical fabrication of polyaniline films deposited on graphene-loaded electrodes for •OH production and perfluorooctanoic acid degradation. Chemical Engineering Journal 450 (2022) 137914.

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137914

[2] Fangke Yu*, TianYi Cao, Hongrui Ma, Jing Yang, Liming Jing. Enhancing the yield of H2O2 and bisphenol A degradation via a synergistic effect of photoelectric co-catalysis by using NPC/C3N4 electrode. International Journal of Hydrogen Energy 47 (2022) 16873-16886.

https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.180

【成果2】有机铬络合物的环境行为和去除

马宏瑞教授和朱超副教授对有机铬(III)络合物的来源和有害影响进行了详细的梳理,论述了有机铬(III)络合物的络合行为和结构,总结了AOPs在有机铬(III)络合物的解复合和降解中的应用。该论文有助于开发更有效的有机铬(III)络合物去除的技术,并厘清关键科学问题。

【文章链接】

Yongyong Hao, Hongrui Ma, Qing Wang,Chao Zhu*, Anqi He Complexation behaviour and removal of organic-Cr(III) complexes from the environment: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2022, 240: 113676.

https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113676

【成果3】微塑料对土壤微生物的影响与作用机制

团队李成涛副教授基于高通量测序技术,研究了PBAT微塑料的添加量对土壤微生物菌群结构、多样性及理化性质的影响,进而综合对比分析评价PBAT在生物降解过程中的微塑料效应。发现较低添加量的PBAT微塑料会相对增加土壤细菌群落的多样性,且添加PBAT微塑料土壤的理化性质、细菌群落多样性和组成、结构均受其添加量的影响,不同PBAT添加量土壤中细菌群落丰度与土壤理化性质间存在显著相关性。

微塑料对土壤微生物的影响与作用机制

【文章链接】

Chengtao Li, Qian Cui, Yan Li, Kai Zhang, Xueqiang Lu, Yong Zhang. Effect of LDPE and biodegradable PBAT primary microplastics on bacterial community after four months of soil incubation. Journal of Hazardous Materials. 2022, 5: 0304-3894.

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128353

【成果4】新污染物多环芳烃衍生物的光化学行为

团队葛林科教授比较研究了新污染物羟基多环芳烃OH-PAHs在冰中和水中光化学转化的动力学、主要溶解性物质的影响,以及转化产物和路径,揭示了冰雪环境光化学和水环境光化学的异同,这对于准确评价寒冷环境中此类新型污染物的归趋具有重要意义。

冰中和水中羟基多环芳烃光化学行为的异同

【文章链接】

Linke Ge, Shengkai Cao, Crispin Halsall, Junfeng Niu, Dongxiao Bai, Guangkai He, Peng Zhang∗, Hongrui Ma. Photodegradation of hydroxyfluorenes in ice and water: A comparison of kinetics, effects of water constituents, and phototransformation by-products. Journal of Environmental Sciences. 2023, 124: 139-145.

https://doi.org/10.1016/j.jes.2021.11.002

【成果5】近海拟除虫菊酯的分布与风险

团队张蓬教授使用一种新型高效Hi-throat/Hi-volume固相萃取装置采集南黄海和东海的表层海水样品,分析其中9种拟除虫菊酯。通过主成分分析和聚类分析,发现南黄海和东海的海水中拟除虫菊酯的分布和来源受人类活动和洋流的影响。采用生态风险比值法评估拟除虫菊酯对海洋水生生物的风险水平,发现其对甲壳类动物构成高风险,管理拟除虫菊酯的使用和排放应得到重视。

表层海水中九种拟除虫菊酯化合物的空间分布

【文章链接】

Shengkai Cao, Peng Zhang*, Minghong Cai, Yan Yang, Yanguang Liu, Linke Ge*, Hongrui Ma. Occurrence, spatial distributions, and ecological risk of pyrethroids in coastal regions of South Yellow and East China Seas. Marine Pollution Bulletin, 2022, 179, 113725.

https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113725

新闻小贴士:

马宏瑞,山西太原人,中共党员,博士,教授,博士生导师,环境科学学术带头人。1988年毕业于西北农林科技大学土壤学专业,获硕士学位,2003获南京大学环境科学理学博士学位,2004年-2006年在南京大学表生地球化学专业从事博士后工作。陕西省环境学会常务理事、陕西省引智专家咨询委员会专家,中国皮革协会专业技术委员会委员,“中国皮革”、“皮革科学与工程”、“皮革与化工”、“陕西科技大学学报”杂志编委。主持和参与“十四五”水专项、国家自然科学基金面上项目、重点研发计划重点产业创新链项目等国家和省级以上科技项目25项,撰写专著和教材3部,授权专利11项,发表科研论文100余篇,其中SCI收录56篇。先后负责国内制革及毛皮新建改建废水处理工程40余项。2009年获得环保部“环境保护科学技术奖”一等奖1项;2013年获得教育部科技进步一等奖1项;2015年获得国家技术发明二等奖1项;2015年获得环保部“环境保护科学技术奖”三等奖1项。


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