环境学院葛林科教授团队在JHM和ER上发文揭示水/冰中新污染物的环境光化学
冰雪环境光化学是一门新兴的学科，冰雪是一类重要普遍的环境介质。在相同光照条件下，比较冰中和水中新型有机污染物的光化学行为，有助于揭示冰雪光化学与水环境光化学之间的异同及机制。近期，我校环境科学与工程学院(碳中和科学与技术学院)葛林科教授团队与华北电力大学牛军峰教授合作，在环境新污染物的光化学转化与光致毒性领域取得多项研究成果，在中科院1区Top期刊Journal of Hazardous Materials及2区Top期刊Environmental Research等期刊上发表系列论文。
【成果1】羟基萘系列物(OH-Naps)是最简单的多环芳烃(PAHs)衍生物，也是环境中广泛存在的新污染物。选取4种典型的OH-Naps作为模型化合物，揭示了冰中与水中光化学行为的重要差异。发现在模拟日光照射(λ > 290 nm)下，多数OH-Naps在冰中的光降解速度比水中快，受取代基(-OH、-Cl和-NO2)种类和位置的影响较大；并且，阴离子态具有更强的光吸收、电子密度和更高的反应活性。基于HPLC-MS/MS产物鉴定，4-Cl-1-OHN和4-NO2-1-OHN的光转化在两相中涉及不同的反应途径。两种OH-Naps仅在冰中发生了多羟基化，冰中4-NO2-1-OHN还发生了光致异构化。毒性实验表明，大多数OH-Naps在冰中比在水中具有更高的光修饰毒性，这是由于在冰中生成了更多的多羟基加合物。进一步，将实验数据外推到真实环境，可为认识寒冷地区OH-Naps类污染物的光化学持久性与风险提供新的视角。该研究深入揭示了冰/水中新污染物OH-Naps的光降解反应特征与毒性演变，以“New insights into the environmental photochemistry of hydroxynaphthalene congeners in water and in ice: A distinct comparative study”为题发表在环境领域Top期刊Journal of Hazardous Materials (中科院1区，IF = 12.2)，排在前的研究生为研二同学侯志民。
【成果2】硝基多环芳烃(nitro-PAHs)来源多样且存在广泛，成为倍受关注的一类环境新污染物。本研究深入对比了水/冰环境中nitro-PAHs的光化学行为，发现3种nitro-PAHs (1-硝基芘、2-硝基芴和9-硝基菲)均可发生表观光解以及由羟基自由基(·OH)或单线态氧(1O2)引发的自敏化光解。其中，冰中·OH或1O2参与的自敏化光氧化对表观光解的贡献率均低于水中(P < 0.05)。产物鉴定表明，nitro-PAHs的光降解途径主要包括光致羟基化、光氧化和光致异构化等。值得关注的是，异构化反应仅发生在冰相中，这与“冷冻浓缩”效应有关。进一步，发现nitro-PAHs对Vibrio fischeri表现出光修饰毒性。ECOSAR计算表明，多数中间产物的毒性大于母体，与毒性实验结果一致。以上结果揭示了水环境光化学和冰环境光化学的异同，为寒冷地区nitro-PAHs等污染物的光化学持久性与风险评价提供了科学依据。该成果以“Insight into the environmental photochemistry of nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons in water and in ice: Kinetics, pathways and photo-modified toxicity”为题，发表在中科院2区TOP期刊Environmental Research上，排在前的研究生为研三同学王思源。
原文链接：
成果1：
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138310
成果2：
https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.121749
新闻小贴士：
葛林科，教授，博导，学术骨干。主持国家自然科学基金项目3项，致力于环境新污染物分布特征、光化学行为与控制技术研究。以第二完成人荣获“教育部自然科学一等奖”，以第一完成人获“第十三届陕西青年科技奖”“辽宁省优秀博士学位论文”“陕西省环境保护科学技术三等奖”等。培养硕士、博士24名，在Environ. Sci. Technol., Water Res., J. Hazard. Mater., Chinese Chem. Lett.等期刊发表论文50余篇；曾6次参加中国南北极科学考察，在兰卡斯特大学作访问学者、高级研究学者。
（核稿：陈庆彩 编辑：李小飞）
