基本信息
- 项目名称：
- 水体中活性氧物种的种类、光化学来源与应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 天然水体系中有机污染物的环境行为与水体中各种活性氧物种的光化学来源密切相关。本文主要介绍了水体中羟基自由基（•OH）、单线态氧（1O2）、水合电子（e–(aq)）、烷基过氧自由基（•OOR）和双氧水（H2O2）五种活性氧物种的性质及其光化学来源，并介绍了活性氧化物种在废水处理中的应用及其举例。
- 详细介绍：
- 所谓活性氧物种就是指具有比氧更强的氧化能力的氧的某些中间代谢产物或含氧衍生物。主要包括：羟基自由基（•OH），单线态氧（1O2），水合电子（e–(aq)），烷基过氧自由基（•OOR），双氧水（H2O2）等。本项目主要介绍了这五种活性氧物种的性质、光化学来源及其在废水处理中的应用。天然水体中活性氧物种对有机污染物的降解作用是污染物在地表水中非生物转化的重要过程之一；活性氧物种的种类、性质及来源是影响水体中有机污染物环境归宿的重要因素；活性氧物种在废水处理中发挥着极其重要的作用；光化学氧化技术处理废水是一种行之有效的方法，有着良好的应用前景。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 随着人口的不断增长和经济发展,水污染的日益严重,而水资源是不可再生资源，我们不仅要节约用水, 保护自然生态环境, 坚持可持续发展, 并且要处理好废水, 天然水体系中有机污染物的环境行为与水体中各种活性氧物种的光化学来源密切相关，活性氧物种在废水处理中发挥着极其重要的作用，本文介绍了水体中五种活性氧物种的性质及其光化学来源，并介绍了活性氧化物种在废水处理中的应用及其举例。
科学性、先进性及独特之处
- 水资源短缺将是未来人类发展面临的重大挑战之一，面对水资源日益匮乏的形势，保护和改善的水环境迫在眉急，人们采取了各种方法消除水体中的污染物。而在天然水体系中，有机污染物的环境行为与水体中各种活性氧物种的光化学来源密切相关，活性氧物种还在废水处理中发挥着极其重要的作用，本文主要介绍了水体中五种活性氧物种的性质及其光化学来源，并介绍了活性氧化物种在废水处理中的应用及其举例，为开展相关研究做了铺垫。
应用价值和现实意义
- 天然水体中活性氧物种对有机污染物的降解作用是污染物在地表水中非生物转化的重要过程之一；活性氧物种的种类、性质及来源是影响水体中有机污染物环境归宿的重要因素；活性氧物种在废水处理中发挥着极其重要的作用。因此掌握各种活性氧物种的性质和光化学来源，进一步研究活性氧化物种对污染物的降解机理，并具体应用到处理废水之中，对赢取社会、经济、环境三效益的统一意义重大。
学术论文摘要
- 天然水体中活性氧物种（reactive oxygen species; ROS）的来源和种类是影响环境污染物降解的主要因素，对水体的自净能力有决定作用。自20世纪七八十年代，天然水体中的吸光物质和太阳光的相互作用产生活性物种的研究逐渐兴起。这些活性物种对天然水体系统中的光化学反应、氧化还原反应有潜在的重要作用，是影响水体中有机污染物的迁移、转化、环境归宿及生态效应的重要因素。 天然水体系中有机污染物的环境行为与水体中各种活性氧物种的光化学来源密切相关。本文主要介绍了水体中羟基自由基（•OH）、单线态氧（1O2）、水合电子（e–(aq)）、烷基过氧自由基（•OOR）和双氧水（H2O2）五种活性氧物种的性质及其光化学来源，并介绍了活性氧化物种在废水处理中的应用及其举例。
获奖情况
- 王伟颖,欧晓霞,刘保金,李世昌.水体中活性氧物种的种类与光化学来源.当代生态农业.2010, (3-4):126-130.
鉴定结果
- 以上发表作品真实可信，具有相关参考价值。
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 近年来，随着人类社会的快速发展，对水资源的需求越来越大，水资源短缺将是未来人类发展面临的重大挑战之一，面对水资源日益匮乏的形势，保护和改善的水环境迫在眉急，人们采取了各种方法消除水体中的污染物和处理废水，意在合理开发利用水资源的同时循环利用水资源，减轻水污染给环境带来了巨大的危害。天然水体中活性氧物种的来源和种类是影响环境污染物降解的主要因素，对水体的自净能力有决定作用。 大量调查研究显示：活性物种如羟基自由基（•OH）、单线态氧（1O2）等对天然水体系统中的光化学反应、氧化还原反应有潜在的重要作用，是影响水体中有机污染物的迁移、转化、环境归宿及生态效应的重要因素。自20世纪七八十年代，天然水体中的吸光物质和太阳光的相互作用产生活性物种的研究逐渐兴起。1894年，化学家Fenton首次发现有机物在(H2O2)与Fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化，并把这种体系称为标准Fenton试剂。在随后的研究中人们发展，反应生成的高活性的•OH氧化水中的有机污染物是光催化氧化反应的主要机制。至目前为止国内外学者致力于研究更加高效、可行、简单、廉价的污水处理方法，而光化学方法一直被看好，其主要机理是活性物种降解污染物。国内应用光催化氧化技术处理有机合成化工废水、染料废水、农药废水、焦化废水及制药废水等已取得丰硕的研究成果，并有着良好的应用前景。 研究表明：Fenton氧化法中在Fe2+离子的催化作用下H2O2的分解活化能较低(34.9 kJ /mol)，能够分解产生羟基自由基•OH，•OH可迅速降解多种有机物且反应不会造成二次污染。光电催化技术的原理可以用半导体的能带理论来阐述，产生的•OH可以使污染物无机化。 因此掌握各种活性氧物种的性质和光化学来源，进一步研究活性氧化物种对污染物的降解机理，并具体应用到处理废水之中，对赢取社会、经济、环境三效益的统一意义重大。
