原位化学氧化技术在土壤修复方面取得新进展

近些年，原位化学氧化技术（ISCO）被广泛地应用于污染地下水和土壤的修复，氧化剂与矿物等土壤组分作用势必影响污染物的修复效果。因此，研究氧化剂与土壤组分的作用过程具有十分重要的意义，此方向一直是ISCO域研究的热点。

基于此，科学院南京土壤研究所研究员周东美课题组在前期研究土壤钒矿物与过硫酸盐作用机制的基础上（Appl. Catal. B-Environ, 2017,202, 1-11, ESI高被引论文），系统地研究了氧化剂与不同类型矿物作用机制差异，发现了土壤中普遍存在的钒（V(V)和V(IV)的反应活性是土壤中铁矿物的9.8～2087倍，揭示了钒矿物的氧空位对其介导氧化剂产生自由基降解污染物具有十分重要的作用，以上研究为理解土壤矿物影响ISCO的修复效果提供了新的思路(Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 2178-2185)。进一步研究发现，与传统认识的土壤金属氧化物与氧化剂作用过程比较，金属硫化物与氧化剂的作用也具有十分重要的意义，地下环境硫的地球化学循环过程和形态转化不仅影响金属的形态，也会影响氧化剂产生自由基的效率，终影响土壤和地下水的ISCO修复过程，相关结果近期在线发表于Water Research 142 (2018) 208–216)。尽管土壤矿物对氧化剂的活化和污染物修复具有促进作用，但在实际修复中利用土壤矿物活化氧化剂修复污染的效率较低，为了解决这一难题，发展了基于土壤矿物的铁酸铜纳米复合材料，此材料具有活性高、磁性等特点，易回收反复利用，相关结果发表在环境工程期刊Chemical Engineering Journal 348 (2018) 526–534上，被编辑选为Featured Article和封面文章。

以上研究得到了科技部纳米重点研发计划、国家自然科学基金委和南京土壤所135域前沿项目的资助。