福建师范大学教授，博士，硕士生导师，福建省污染控制与资源循环利用重点实验室主任，福建省环境保护产业协会专家库专家。主要从事纳米材料的绿色合成及其在环境污染控制方面的研究，揭示了植物生物质合成铁基纳米材料的机制以及去除各类重金属、抗生素等新污染物的机理。在相关研究领域具备丰富的积累和研究经历，先后承担、参与国家自然科学基金及省级科研项目10余项，在《Journal of Cleaner Production》《Separation and Purification Technology》《Science of the Total Environment》和《环境科学学报》等国内外本领域主流刊物上发表学术论文70余篇。

      17β-雌二醇(E2)作为典型的内分泌干扰物(EDCs)普遍存在于废水和地表水中，可引起潜在水环境风险。利用绿色合成纳米铁（Fe NPs）活化过二硫酸盐（PDS）去除E2，并采用响应面优化法探究最佳的实验条件。实验结果表明：响应面二次多项式模型显著，失拟项不显著，模型合理且拟合性较好。当E2初始浓度3mg·L-1时，Fe NPs投加量0.09g·L-1、氧化剂PDS浓度6mmol·L-1、体系pH为3、反应温度30℃的条件下E2去除率达到99.3%；电子顺磁共振（EPR）技术和淬灭实验表明SO₄^·-和·OH是体系中主要的自由基；Fe NPs循环使用4次时体系对E2的降解效率仍达到90.0%，表明绿色合成Fe NPs是一种有效的类芬顿催化剂。

      环境内分泌干扰物（EDCs）是一种对动植物和人类健康产生严重内分泌干扰作用的物质，由于其来源广、危害大的特性，近年来受到极大的关注。EDCs主要通过城市污水、工业废水排放等途径进入环境，对生态系统产生潜在风险。其中，17β-雌二醇（E2）作为典型的EDCs普遍存在于废水和地表水中，被认为是最具潜在的负面影响污染物之一。宋文婷等发现，在三汉河断面、江心洲断面和大桥断面都检测了不同程度的环境雌激素，其中E2当量因子分别为0.24、0.38、0.45ng·L-1。Jiang等对我国六大水系的23个水源地的水质检测调查结果显示，4-壬基酚、17α-乙炔雌二醇（EE2）和E2是主要环境雌激素污染物质。因此，处理废水中的E2等内分泌干扰物已经成为了一个亟待解决的问题。

      目前，E2的去除方法包括膜分离法、吸附法和微生物法等，然而这些方法存在成本高、吸附剂再生困难、二次污染或去除周期长等问题。类芬顿氧化法作为高级氧化技术，由于其低污染性和高效性而受到广泛关注。其中，铁基催化剂因其廉价、无毒、易分离和可重复使用等优点，成为极具应用前景的类芬顿催化剂。相较于传统的铁基材料，绿色合成纳米铁是利用植物（如桉树叶）提取液中的活性成分多酚类、黄酮类、醛类等作为还原剂和稳定剂与铁盐反应制备而成，其制备过程简单且不使用硼氢化钠等有毒还原剂，因而成为一种潜在的绿色类芬顿催化剂。Weng等前期利用桉树叶提取液合成纳米铁活化H2O2，达到去除91.8%的氧氟沙星和90.7%的恩诺沙星的效果。然而，H2O2作为传统的芬顿氧化剂虽然有效，但受运输条件、适用范围小等条件限制。过二硫酸盐（PDS）作为新型芬顿氧化剂受到研究者的关注，PDS在水中电离产生过硫酸根离子（S2O₈^2-），在铁离子的活化作用下，产生具有强氧化性的硫酸根自由基（SO₄^·-）和羟基自由基（·OH），能有效提高氧化效能。

      因此，本文利用桉树叶提取液合成的纳米铁（Fe NPs）活化PDS氧化降解水中的E2。通过响应面优化法探究了Fe NPs活化PDS去除E2的最佳条件（溶液初始pH、反应温度、材料投加量、氧化剂浓度以及污染物的初始浓度）。同时，利用电子顺磁共振（EPR）技术和自由基淬灭实验验证了Fe NPs活化PDS所产生的自由基。本研究为环境水体中的EDCs污染治理提供了技术参考。

图1 两两因素间的交互作用对E2去除效率影响的3D曲面图（A-E2初始浓度，mg·L-1；C-PDS浓度，mmol·L-1；D-pH；E-温度，℃）

图2 电子顺磁共振图

图3 E2可能的降解路径

编辑｜邵方嫄

审核｜金丽丽