发布时间：2025-09-14
成果简介
近日，天津大学孙佩哲教授团队在 Environmental Science & Technology 上发表了题为“Iodine Species Quantification and Transformation during Chlorination in the Presence of Ammonia”的研究论文（DOI: 10.1021/acs.est.5c06645）。该研究针对饮用水处理中含碘消毒副产物（I-DBPs）频繁检出及形成机制复杂的难题，提出并验证了一种全新的碘物种高精度定量方法，系统揭示了氨氮对碘物种转化及I-DBPs生成的关键作用，为优化饮用水消毒工艺、保障水质安全提供了新的科学依据。
研究团队开发出一种结合分光光度法与高效液相色谱（HPLC）的新型分析方法（图1），能够高精度定量碘离子I-、HOI、IO3-和有机碘，并在多种水体中表现出良好适用性。研究揭示，氨通过消耗自由氯抑制IO3-的生成，促进HOI的积累，而HOI是形成I-DBPs的关键中间体；动力学模型也成功再现了不同氨浓度下的碘物种转化规律（图2）。此外，部分原本被认为稳定的有机碘化合物（如4-碘苯甲酸和碘代造影剂diatrizoate）在折点加氯条件下会降解并释放碘离子，进一步推动I-DBPs的形成（图3）。毒性实验显示，高氯投加虽可促进IO3-生成，但同时增加了有机碘转化和遗传毒性风险。该成果为碘物种检测和I-DBPs形成机制研究提供了新思路，并强调在含氨水体中科学控制氯投加量对保障饮水安全的重要意义。
图1. 碘物种（I-, HOI, IO3-，有机碘）的分析流程示意。
图2. 不同氯氮比下的碘物种转化实验与模拟结果。
图3. 含碘有机物在折点加氯下的转化及机理示意图
主要作者简介
主要作者：天津大学环境科学与工程学院博士研究生徐舒悦、刘瑞鑫；新西兰奥克兰大学Dr. Lokesh Padhye。
通讯作者：孙佩哲，天津大学英才教授、博士生导师，国家优秀青年基金获得者，天津市海外青年高端人才，“北洋学者”特聘教授。主要研究方向为新污染物的环境行为与健康效应及低碳水处理技术。先后主持国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目等国家级科研课题7项，在 Environmental Science & Technology、Water Research 等国际权威期刊发表论文50余篇。曾获ACS环境化学奖和James J. Morgan荣誉奖（青年）。获得环保部自然科学一等奖和天津市自然科学二等奖。在学术任职方面，担任 Journal of Hazardous Materials 副主编、Environmental Science & Technology、ACS ES&T Water编委。
通讯邮箱：sunpeizhe@tju.edu.cn
（来源：孙佩哲 编辑：田淑洁）
