近日，我院水处理技术与水质安全团队冯明宝副教授联合南京农业大学季跃飞副教授指导两名2021级环境生态工程本科生以共同第一作者身份在环境领域高水平期刊《Water Research》上发表了题为“Solar-driven environmental fate of chlorinated parabens in natural and engineered water systems”的论文。该论文探究了全球性新污染物对羟基苯甲酸酯(Parabens)的氯消毒副产物在排入地表水和经工程水处理后的转化行为和次生风险。基于竞争动力学实验、自由基化学探针实验、产物鉴定和毒性预测等手段揭示了氯代对羟基苯甲酸酯在地表自然水体中的光降解半衰期和不同反应类型比例，及其在太阳光/PMS工程水处理系统中的降解效果与活性物质贡献，同时还研究了其在两种转化情境下的降解路径和毒性评估。该研究对于阐明天然水中无处不在的氯代Parabens的光化学归趋及其在基于太阳光/PMS的工程水处理过程中的转化行为具有重要意义。

研究背景

对羟基苯甲酸酯作为全球性的新兴污染物，由于其抗菌和防腐性能，被广泛添加到化妆品、牙膏、食品、饮料、纺织品和药品中，其在污水氯消毒过程中产生高风险氯代产物的普遍出现引起了越来越多的关注。太阳辐射对持久性污染物完全光降解的局限性促使了太阳光/氧化剂处理技术的发展，其中太阳光/PMS处理在净水中的高效性受到了越来越广泛的关注。然而，关于这类氯代产物排入地表水后的光化学归趋及其在太阳能工程水处理过程的降解行为尚不清楚。

图文摘要

研究成果

本研究系统阐明了氯代对羟基苯甲酸酯在自然和工程水系统中的太阳光驱动环境归趋，对于了解天然水中无处不在的氯代Parabens的光化学归趋和评估太阳光/PMS工程水处理技术降解这类微污染物的应用效果具有重要意义。具体结论如下：

（1）APEX软件的预测结果表明，对于四种氯代Parabens在地表水中的光化学降解，直接光解占主导地位，而在水体的溶解性有机碳水平较低时，其与CO₃^•-的反应起着不可忽视的作用；其在地表水中的光降解半衰期为一周到两周范围之间。

（2）在太阳光/PMS体系中，四种氯代Parabens均得到了很好的去除，而体系中^•OH，SO₄^•-和其他活性物质对其去除的贡献得到了评估。太阳光照射促进了PMS对氯代Parabens的氧化，并且随着PMS剂量的增加，该类污染物的去除效率提高。•OH和SO₄^•-是太阳光能/PMS处理各种微污染物的主要氧化中间体。

（3）降解产物的高分辨率质谱分析表明，脱氯、羟基化和酯链裂解是氯代Parabens光解和太阳光/PMS处理过程中的主要转化途径。

（4）毒性预测结果表明四种氯代Parabens在太阳光照射下的自然水体和工程水体中的一些降解产物表现出严重的水生毒性，但生物降解性有所增强。

研究团队

论文的通讯作者为厦门大学冯明宝副教授和南京农业大学季跃飞副教授，第一作者为新利体育2021级本科生叶展图和申振。该研究得到了国家重点研发计划“政府间科技创新合作”重点专项和厦门大学大学生创新训练计划的资助。

文、图 | 叶展图、申振

责任编辑 | 冯明宝

排版 | 吴晓倩