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Multiple Roles of Dissolved Organic Matter in Advanced Oxidation Processes
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2022-07-07 , DOI: 10.1021/acs.est.2c01017 Xin Yang 1 , Fernando L Rosario-Ortiz 2 , Yu Lei 1 , Yanheng Pan 1 , Xin Lei 1 , Paul Westerhoff 3
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2022-07-07 , DOI: 10.1021/acs.est.2c01017 Xin Yang 1 , Fernando L Rosario-Ortiz 2 , Yu Lei 1 , Yanheng Pan 1 , Xin Lei 1 , Paul Westerhoff 3
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Advanced oxidation processes (AOPs) can degrade a wide range of trace organic contaminants (TrOCs) to improve the quality of potable water or discharged wastewater effluents. Their effectiveness is impacted, however, by the dissolved organic matter (DOM) that is ubiquitous in all water sources. During the application of an AOP, DOM can scavenge radicals and/or block light penetration, therefore impacting their effectiveness toward contaminant transformation. The multiple ways in which different types or sources of DOM can impact oxidative water purification processes are critically reviewed. DOM can inhibit the degradation of TrOCs, but it can also enhance the formation and reactivity of useful radicals for contaminants elimination and alter the transformation pathways of contaminants. An in-depth analysis highlights the inhibitory effect of DOM on the degradation efficiency of TrOCs based on DOM’s structure and optical properties and its reactivity toward oxidants as well as the synergistic contribution of DOM to the transformation of TrOCs from the analysis of DOM’s redox properties and DOM’s transient intermediates. AOPs can alter DOM structure properties as well as and influence types, mechanisms, and extent of oxidation byproducts formation. Research needs are proposed to advance practical understanding of how DOM can be exploited to improve oxidative water purification.
中文翻译：
溶解有机物在高级氧化过程中的多重作用
高级氧化工艺 (AOPs) 可以降解多种痕量有机污染物 (TrOCs)，以改善饮用水或排放废水的质量。然而，它们的有效性受到所有水源中普遍存在的溶解有机物 (DOM) 的影响。在 AOP 的应用过程中，DOM 可以清除自由基和/或阻挡光线穿透，从而影响它们对污染物转化的有效性。对不同类型或来源的 DOM 影响氧化水净化过程的多种方式进行了批判性审查。DOM可以抑制TrOCs的降解，但它也可以增强用于污染物消除的有用自由基的形成和反应性，并改变污染物的转化途径。深入分析基于DOM的结构和光学性质及其对氧化剂的反应性以及DOM对TrOCs转化的协同贡献，从DOM的氧化还原性质和分析中突出了DOM对TrOCs降解效率的抑制作用和DOM 的瞬态中间体。AOPs 可以改变 DOM 结构特性以及影响氧化副产物形成的类型、机制和程度。提出了研究需求，以促进对如何利用 DOM 来改善氧化水净化的实际理解。
更新日期：2022-07-07
中文翻译：
溶解有机物在高级氧化过程中的多重作用
高级氧化工艺 (AOPs) 可以降解多种痕量有机污染物 (TrOCs)，以改善饮用水或排放废水的质量。然而，它们的有效性受到所有水源中普遍存在的溶解有机物 (DOM) 的影响。在 AOP 的应用过程中，DOM 可以清除自由基和/或阻挡光线穿透，从而影响它们对污染物转化的有效性。对不同类型或来源的 DOM 影响氧化水净化过程的多种方式进行了批判性审查。DOM可以抑制TrOCs的降解，但它也可以增强用于污染物消除的有用自由基的形成和反应性，并改变污染物的转化途径。深入分析基于DOM的结构和光学性质及其对氧化剂的反应性以及DOM对TrOCs转化的协同贡献，从DOM的氧化还原性质和分析中突出了DOM对TrOCs降解效率的抑制作用和DOM 的瞬态中间体。AOPs 可以改变 DOM 结构特性以及影响氧化副产物形成的类型、机制和程度。提出了研究需求，以促进对如何利用 DOM 来改善氧化水净化的实际理解。
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