铁、锰矿化物强化酚类内分泌干扰物非生物降解及其机制

酚类化合物是水和土壤/沉积物等环境体系普遍存在的一种内分泌扰物，揭示这类化合物在环境中的衰减途径对评价其环境风险具有十分重要的意义。土壤/沉积物中广泛存在的铁、锰矿化物对酚类化合物具有特殊氧化能力，但其反应活性因酚类化合物结构不同而迥然各异。本课题旨在揭示铁、锰矿化物强化酚类内分泌干扰物(特别是一些新型酚类化合物)非生物降解及其机制。以δ-MnO2和Fe(III)-蒙脱石为代表矿化物，以双酚A、对乙酰氨基酚（非处方药泰诺的活性成分）和4-壬基酚等为主要目标酚类内分泌干扰物，研究两类矿化物氧化去除酚类内分泌干扰物能力，定量描述环境因素对反应的影响，分析降解产物并提出反应机理，测定结构相近酚类化合物的反应活性并结合量子化学计算手段分析结构-反应活性关系，以人乳腺癌细胞MCF-7法评价反应后酚类内分泌干扰物雌激素活性的去除效果。课题的开展将拓宽并完善人们对酚类化合物在环境中非生物降解途径的认识。

酚类化合物是水和土壤/沉积物等环境体系普遍存在的一种内分泌扰物，揭示这类化合物在环境中的衰减与转化对评价其环境风险具有十分重要的意义。本课题以土壤/沉积物中广泛存在的铁、锰矿化物为代表矿化物，以双酚A、对乙酰氨基酚（非处方药泰诺的活性成分）等环境常见的酚类化合物为模型化合物，研究了两类矿物对酚类化合物的氧化转化及其机制。主要研究内容和结果如下：.（1）研究了二氧化锰氧化转化对乙酰氨基酚的反应，揭示了对乙酰氨基酚与δ-MnO2的反应活性，以及MnO2浓度、pH、共存溶质对氧化转化的影响，鉴定了氧化产物，提出了反应途径和反应机制。.（2）研究了固载二氧化锰对双酚A（BPA）的氧化转化，考察了环境因素如共存离子、腐殖酸、pH等的影响，比较了自由态和固载二氧化锰与BPA的反应活性，揭示了以自由态二氧化锰评价自然环境中锰氧化物反应活性的存在高估的可能性。.（3）研究了铁氧化物α-FeOOH（Goethite）对BPA的氧化转化作用，探讨了环境中常见有机质和金属离子对反应的影响，分析了氧化转化产物，剖析了氧化转化过程的机理。.（4）研究了锰氧化物对新型酚类化合物BPF等的氧化转化作用，探讨了环境中常见有机质和金属离子对反应的影响；研究了酚类化合物结构与反应活性关系，初步阐明了酚类不同化合物结构中影响反应活性的因素。.（5）研究了锰氧化物对溴代酚类化合物的氧化转化作用，探讨了氧化产物羟基多溴联苯醚（HO-PBDE）的生成情况，揭示了环境中HO-PBDE生成的新途径。.综合上述研究结果表明，铁、锰矿物氧化转化酚类化合物的主要途径是铁锰氧化物夺取酚类化合物酚羟基上的电子使之形成自由基，由此再引发一系列的自由基反应，生成不同的反应产物。这些结果拓宽并完善了人们对酚类化合物在环境中非生物转化途径的认识。项目共发表SCI论文7篇，获授权国家发明专利1项，培养硕士研究5名。