微塑料、药物、内分泌干扰物是新污染物的典型代表，在环境中广泛检出，对生态环境和人体健康存在潜在危害。因此，迫切需要了解这些污染物在环境中的迁移和转化规律，需要探索一种高效且环保的方法来去除这些污染物。我院“土地利用与生态治理”科研团队利用当前纳米材料表征先进技术和方法探究了新污染物在迁移转化、污染防控方面的机制，具体工作如下：
由于易成型的特点和低廉的价格，塑料在我们的日常生活中被广泛使用。因此，微塑料（MPs，粒径小于5毫米）不可避免地排放进入环境当中。在MP的风化、老化和生物降解过程中，可产生MP衍生溶解有机物（MP-DOM）。紫外线照射被认为是环境中MP-DOM形成的主要动力因素。值得注意的是，这些MP-DOM具有各种官能团和特殊性质（如低分子量、较多的蛋白质物质以及弱芳香性），且与天然DOM 性质相似，故MP-DOM可能与药物等污染物相互作用，进而影响它们在环境中的迁移和转化。因此，探究MP-DOM理化性质及其对药物结合能力的影响，对了解环境中MPs的衍生污染及药物的归趋行为至关重要（图1）。本研究首次系统地利用多种光谱技术和方法，阐明了不同粒径MP-DOM特性及其对药物（氯霉素、卡马西平）结合行为的影响。研究成果证明了MP-DOM对药物的环境反应性，突出了MP-DOM与药物结合行为的光谱特性以及MP-DOM对自然环境中污染物的竞争吸附作用。
图1 “利用光谱技术揭示微塑料溶解性有机质与药物的络合机制”研究图文摘要
（2）在中性pH、Fe3+和没食子酸共存条件下，可见光介导高碘酸盐降解新污染物
高级氧化技术已发展成为解决水中难降解有机污染物的有效方法，其中高碘酸盐（PI）因其强大的氧化能力和化学稳定性而备受关注。PI虽具有氧化作用，但其与有机污染物的反应速率并不理想，一般需要借助外部手段进行活化。其中Fe3+因具有高稳定性常被用于激活PI。然而，Fe3+/PI体系中Fe3+还原为Fe2+较缓慢，阻碍了Fe2+的循环和PI的活化。没食子酸（GA）作为一种天然多酚，广泛存在于天然水体中。GA的高还原能力可能有助于Fe3+活化PI的过程，以防止Fe3+水解并促进Fe3+/Fe2+循环。本研究首次发现在GA/Fe3+/PI体系中引入可见光后，可以显著增强Fe3+/Fe2+循环，促进PI的活化，从而产生单线态氧（1O2）和碘自由基（•IO3, •IO4）等，用于去除各种新污染物（如双酚A、双酚S、对乙酰氨基酚、磺胺嘧啶等）（图2）。同时，探索了VL/GA/Fe3+/PI体系中BPA的降解途径及机理，研究了水中常见组分（如腐殖酸和多种阴离子）对该体系的影响，并评估了该系统在真实水体中的应用能力，表明VL/GA/Fe3+/PI体系有较大的应用前景及价值。
图2 “在中性pH、Fe3+和没食子酸共存条件下，可见光介导高碘酸盐降解双酚A”研究图文摘要
以上成果分别发表于中科院一区TOP期刊“Science of the Total Environment”、“Chemical Engineering Journal”上，两篇论文的第一作者分别为晏彩霞老师（硕士研究生王筱为第二作者）和硕士研究生袁玉龙，通讯作者为团队聂明华老师，同时团队成员丁明军教授和王鹏教授参与指导了相关工作。两项研究工作得到了国家自然科学基金、江西省杰出青年基金、江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目、江西省自然科学基金项目资助。
1、Caixia Yan, Xiao Wang, Minghua Nie(*), Xiting Mo, Mingjun Ding, Jie Chen, Yi Yang(*). Characteristics of microplastic-derived dissolved organic matter and its binding with pharmaceuticals unveiled by fluorescence spectroscopy and two-dimensional correlation spectroscopy[J]. Science of the Total Environment, 2023, 908: 168190. (DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.168190),
文章网址：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723068171
2、Yulong Yuan, Wangyu Wang, Minghua Nie(*), Caixia Yan(*), Peng Wang, Mingjun Ding. Visible light-mediated activation of periodate for bisphenol A degradation in the presence of Fe3+ and gallic acid at neutral pH[J]. Chemical Engineering Journal, 2023, 479: 147541. (DOI: 10.1016/j.cej.2023.147541)
文章网址：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723062721