環境問題如何危害健康？

• 研究發現，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，多環芳烴類（PAHs）物質和醌類物質，以及一些壽命較長的，被稱之為“環境持久性自由基（EPFRs）”的物質。

• 工業垃圾，含有重金屬的工業產品，農藥，肥料及除草劑侵蝕，這些物質參與反應形成環境持久性自由基（EPFRs），EPFRs不僅壽命長，化學性質還非常活潑，EPFRs會導致越來越多的有毒物質產生，產生活性氧類物質（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物

• AOPs是基于羥基 ∙ OH自由基（一類非選擇性ROS物質）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（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在環境方面的應用：空氣污染與EPR

環境持久性自由基- 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 – 數天到數月不等，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芳烴類自由基（PAHs）▪ 它們會進一步促進ROS的產生活性氧及活性氮類物質(ROS and RNS),也是大氣顆粒物PM中的一部分， 通過多環芳香烴類（PAHs）和醌類物質的，氧化還原循環反應產生，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動力學實驗，監測自由基的反應

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

▪ 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生

EPR在環境方面的應用：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，及其環境衍生物

➢ 監測自由基反應，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，并同時最優化自由基的產生，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也能直接觀測到

➢ 從實驗方面用數據確定AOPs的效果，以便對其進行最大程度的優化

➢ 監控自由基反應，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，南京農業大學等

南京新飛達光電科學技術有限公司 黃麗娟 15950495708