環(huán)境問題如何危害健康？

• 研究發(fā)現(xiàn)，大氣顆粒物之所以危害巨大，主要是因為這些顆粒物中含有過渡金屬，多環(huán)芳烴類（PAHs）物質(zhì)和醌類物質(zhì)，以及一些壽命較長的，被稱之為“環(huán)境持久性自由基（EPFRs）”的物質(zhì)。

• 工業(yè)垃圾，含有重金屬的工業(yè)產(chǎn)品，農(nóng)藥，肥料及除草劑侵蝕，這些物質(zhì)參與反應形成環(huán)境持久性自由基（EPFRs），EPFRs不僅壽命長，化學性質(zhì)還非常活潑，EPFRs會導致越來越多的有毒物質(zhì)產(chǎn)生，產(chǎn)生活性氧類物質(zhì)（ROS），而ROS會引起氧化應激，最終損傷植物，危害健康！

• 污水中的重金屬不能被微生物降解，經(jīng)食物鏈的富集作用，最終進入人體。

要做什么？

• 首先，要通過一些檢測方法鑒定出哪些是被污染的，污染程度又如何

• 鑒定污染物是屬于什么，再對癥下藥

• 對于有機污染物，通常可以用生物方法處理

• 一些不能被生物降解掉的污染物，可以通過高級氧化處理（AOPs）將這些污染物氧化成失活的終產(chǎn)物

• AOPs是基于羥基 ∙ OH自由基（一類非選擇性ROS物質(zhì)）的化學作用

• 檢測出羥基自由基，并對其進行定量，鑒別不同體系的去污能力，幫助研究人員更好地優(yōu)化體系，制定去污策略

EPR能做些什么？

• EPR是一種波譜學檢測手段，它檢測物質(zhì)中的未成對電子

• 未成對電子存在于自由基和金屬離子中

• EPR波譜可以鑒定出樣品中的未成對電子（指認）

• EPR結合自旋捕獲技術，能簡單清晰地鑒定出羥基自由基 ∙ OH，并能對其數(shù)量/濃度進行

定量計算

案例：

1.用自旋捕獲方法（Spin Trap）研究活性氧物質(zhì)（ROS）

用絕對自旋定量EPR方法確定出超氧自由基及羥基自由基的濃度

2. 光氧化

TiO 2 光催化反應生成羥基自由基，用絕對自旋定量EPR方法確定出超氧自由基及羥基自由基的濃度

3.EPR在環(huán)境方面的應用：空氣污染與EPR

環(huán)境持久性自由基- EPFRs

它們屬于長壽命自由基，大氣顆粒物中的一部分▪ 它們的半衰期 – 數(shù)天到數(shù)月不等，某些甚至會達到無限長▪ 它們通常是一些典型的氧中心半醌類自由基或碳中心多環(huán)芳烴類自由基（PAHs）▪ 它們會進一步促進ROS的產(chǎn)生活性氧及活性氮類物質(zhì)(ROS and RNS),也是大氣顆粒物PM中的一部分， 通過多環(huán)芳香烴類（PAHs）和醌類物質(zhì)的，氧化還原循環(huán)反應產(chǎn)生，它們的壽命非常短，即存在的時間極短，但是卻具有毒性 – 因其強效的氧化效

EPR 能做的:

1.➢ 探測并鑒定大氣顆粒物中的ROS，PAHs，EPFRs及過渡金屬，并對其分別進行定量分析

➢ 確定PM的潛在氧化性能，這一點對評估其潛在的不利影響是一項至關重要的評估標準

➢ 為了能更好地理解氧化機制，或者確定自由基的半衰期，可以采用時間維度動態(tài)動力學實驗，監(jiān)測自由基的反應

2.礦物性粉塵和二級有機氣溶膠(SOA)中的自由基

▪ EPR能觀測SOA和礦物性粉塵的水溶液中具有毒性的O-中心及C-中心自由基類物質(zhì)

▪ 自由基的形成是源于氫過氧化物有機物（ROOH）的分解，這些分解通常是通過均裂或芬頓類反應產(chǎn)生

EPR在環(huán)境方面的應用：土壤污染與EPR

EPR 能做的:

➢ 檢測被污染的土壤體系中的EPFRs，ROS及過渡金屬，得到定性及定量結果

➢ 評估土壤及沉積物中的EPFRs對健康的影響，及其環(huán)境衍生物

➢ 監(jiān)測自由基反應，以便更好地理解氧化機制，從而確定出這些自由基對人類健康的影響

EPR在環(huán)境方面的應用：水污染與EPR

在 高級氧化處理（AOPs ）過程中減少操作過程花費，并同時最優(yōu)化自由基的產(chǎn)生，從而能更好地提升地下水或其他水中污染物的處理技術

EPR 能做的:

➢ 探測，鑒定并對羥基自由基進行定量測定，實驗過程中，

AOPs過程中的其他活性氧物質(zhì)也能直接觀測到

➢ 從實驗方面用數(shù)據(jù)確定AOPs的效果，以便對其進行最大程度的優(yōu)化

➢ 監(jiān)控自由基反應，以便能更好地理解反應過程中的氧化機制，從而來確定污染物降解效率

典型客戶：南京大學，江蘇大學，南京農(nóng)業(yè)大學等

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