資源與環境學院在鈣鈦礦控制畜禽廢水雌激素領域發表重要成果
來源: 資源與環境學院    時間:2025年11月14日    瀏覽量:
本站消息 10月16日,資源與環境學院王吉秀教授與農業農村部環境保護科研監測所王風研究員合作在《Advanced Composites and Hybrid Materials》(材料科學領域中科院一區TOP,IF:21.8)發表題為“Superoxide radical (·O??)–driven peroxymonosulfate activation via cation-deficient lanthanum ferrite perovskite oxides: Electronic structure modulation for high-efficiency estrogen degradation in dairy wastewater ”的研究論文。該研究基于定向調控陽離子濃度合成金屬空位鈣鈦礦材料,在過硫酸鹽條件下產生大量超氧自由基氧化降解畜禽廢水中的雌激素,并通過表征分析證明電荷轉移是雌激素降解主要機理。

雌激素是一種基于膽固醇的生物活性類固醇激素,主要由動物的腎上腺皮質、睪丸、卵巢和胎盤產生。環境雌激素來源于人類和動物排泄物、制藥制造、乳制品、家禽和肉類工業,集中飼養的畜禽的糞便和廢水是這種雌激素的主要來源,過量的雌激素進入生物體會影響其健康。
近年來鈣鈦礦材料在高級氧化領域備受關注,陽離子缺陷引入鈣鈦礦晶格結構可以為非均相催化過程提供活性位點。該研究證實具有A位陽離子缺陷的LaFeO3鈣鈦礦氧化物激活過硫酸鹽能力顯著提高,其獨特的缺陷結構定向調控產生大量超氧自由基促進了LaFeO3電荷轉移效率,增加了Fe(III)- Fe(II)-Fe(III)氧化還原循環中電荷轉移。因此,A位陽離子缺陷LaFeO3/PMS體系對多種污染物表現出更強的降解性能,反應60 min實現了2 mg/L β-E2完全去除。在多種共存物質、較寬pH值環境、多次循環利用條件下,也顯示出卓越的催化能力、高穩定性和高可重用性。對實際畜禽養殖廢水β-E2降解率高達82.16%-99.25%,表明了該技術對組成復雜的實際水體雌激素高效降解方面的巨大應用潛力。

該研究結果對大理乳制品、家禽和肉類工業,畜禽養殖過程產生的廢水中雌激素降解率均達98%左右,表明了其在實際應用方面的潛力,對組成復雜的水體高效降解雌激素提供了有效的策略,研究機理對洱海面源污染中雌激素控制具有重大意義。云南農業大學為論文第一完成單位,2023級環境科學碩士點研究生呂詩羽為論文第一作者,王吉秀教授為主通訊作者,農業農村部環境保護科研監測所王風研究員為共同通訊作者,環境工程碩士羅元和資源與環境碩士付珂蓉參與完成。該工作得到國家自然科學基金項目(41967049)、國家重點研發計劃項目(2022YFD1901305)、云南省基礎研究計劃(202101AT070002)等項目的資助。
作者:王吉秀
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編輯:余菊舒