多環芳烴污染土壤中環境持久性自由基形成機制被發現

　　6月8日，記者從中國科學院新疆理化技術研究所獲悉，該所環境科學與技術研究室科研人員發現在多環芳烴污染土壤中有持久性自由基的產生。

　　多環芳烴是煤，石油，木材，煙草，有機高分子化合物等有機物不完全燃燒時產生的揮發性碳氫化合物，是重要的環境和食品污染物。

　　據介紹，環境持久性有機自由基(新型的環境風險物質)是相對于傳統關注的短壽命自由基而提出的。與傳統認識的自由基相比，環境持久性有機自由基的半衰期較長，它可在環境中存在數十分鐘到幾十天。環境持久性有機自由基被認為是一類新型的環境風險物質，可誘發生物系統的氧化應激反應，引起細胞和機體損傷，引發肺部和心血管疾病，是癌癥誘因之一。

　　然而，目前國內外關于環境持久性有機自由基的產生過程及其環境危險性的研究尚未受到應有的重視。特別是多環芳烴污染土壤中環境持久性有機自由基的形成及環境行為研究則更少，對其產生的機制及壽命(環境穩定性或持久性)認識不足。

　　中科院新疆理化技術研究所環境科學與技術研究室科研人員致力于土壤中多環芳烴的非生物轉化過程研究，重點對多環芳烴在土壤表層的光催化轉化過程和非光照條件下的化學催化氧化過程進行深入系統研究。

　　據介紹，在多環芳烴催化轉化過程的研究中，科研人員通過電子順磁共振系統首次檢測到有環境持久性有機自由基的產生，進而開展了深入系統的研究。結果證實，在蒽等多種多環芳烴污染的Fe(III)或Cu(II)改性粘土的模擬樣品中可檢測到自由基的存在，該自由基的g值為2.0035左右，可以認為是碳中心有機自由基。該自由基的EPR濃度隨著反應的時間呈現先增大后緩慢減小的趨勢，在環境中的半衰期長達三十多天，可認為是一類典型的持久性自由基。

　　研究還發現，環境條件對環境持久性有機自由基的形成和穩定性有較大的影響，在20℃～80℃的溫度范圍內，環境持久性有機自由基的穩定性隨著溫度的升高而下降，而相對濕度較高的環境直接制約了環境持久性有機自由基的產生。

　　此外，科研人員推斷在相對干燥的石油、煤炭等化石燃料污染的土壤中更容易形成環境持久性有機自由基，這也得到研究結果的證實。這一發現對認識土壤環境中環境持久性有機自由基的形成過程、環境穩定性、歸趨規律及其影響機制具有重要的科學意義，同時為評價土壤污染特性及原位治理技術提供新思路。

　　據悉，相關研究成果已發表在環境科學與技術類國際期刊《Environmental Science & Technology》上。該研究得到國家自然科學基金、中科院“青年創新促進會”、中科院“西部之光”等項目資助。