中科院生态环境中心董慧峪、广西民族大学刘绍刚WR：Br离子促进未活化PMS对亚硒酸盐的氧化——pH效应下的动力学、机理和途径

背景: 硒是必需微量元素但过量有毒，水环境中主要以亚硒酸盐Se(IV)和硒酸盐Se(VI)形式存在。Se(IV)毒性更高，高级氧化工艺中未活化过氧单硫酸盐（PMS）可氧化Se(IV)，但溴离子（Br−）的作用机制尚不明确。研究目的: 探究Br−对未活化PMS氧化Se(IV)过程的动力学、机理及pH效应，分析PMS浓度、Se(IV)浓度、pH、天然有机物(NOM)及水基质等因素影响，并利用DFT计算验证反应路径。结论: 在pH 5.0-10.0范围内，Se(IV)与PMS二级反应速率常数随pH升高而增大(0.02-0.33 M−1 s−1)，直接氧化为主。Br−在中性pH下显著增强Se(IV)氧化，碱性条件影响小，机制涉及形成次溴酸/次溴酸根(HOBr/OBr−)中间体。建立了含溴水中Se(VI)形成的动力学模型，且Se(IV)存在能抑制溴化消毒副产物(如溴仿、三溴乙酸)生成。该研究为含溴水体中硒的氧化处理提供了理论依据。