光电化学氧化与生物降解联用优化戊唑醇降解：开启污染治理新征程

随着全球粮食需求增长，农药戊唑醇（DFZ）使用增多，污染环境且难降解。研究人员开展光电化学氧化（PECO）与生物降解联用降解 DFZ 的研究。结果显示联用提升了降解率，降低化学需氧量和毒性。该研究为治理 DFZ 污染提供新策略。

　　在全球粮食需求日益增长的大背景下，传统农业为保证作物产量，农药的使用量不断增加。戊唑醇（Difenoconazole，DFZ）作为一种常用的三唑类杀菌剂，被广泛应用于果蔬作物种植中。它通过抑制细胞色素 P450（CYP450）的活性，干扰真菌麦角甾醇合成过程中的去甲基化步骤，从而达到抑制真菌生长的目的。

然而，戊唑醇的长期大量使用带来了诸多环境问题。其在环境中的持久性很强，在土壤里，戊唑醇及其降解产物的残留时间可超 150 天，具体时长还会因土壤类型不同而有所差异。而且，戊唑醇具有生物累积性，在水生生物体内已观测到相关现象。更值得警惕的是，戊唑醇的转化产物可能对生物体产生相似甚至更强的毒性。这些问题严重威胁生态环境和人类健康，寻找有效的戊唑醇处理方法迫在眉睫。

在此背景下，国外研究人员开展了一项旨在探索戊唑醇降解新策略的研究。研究成果发表在《Chemosphere》上。

研究人员采用了两种主要的关键技术方法。一是通过离子液体法合成了混合金属氧化物阳极 Ti/(RuO₂)_0.8(Sb₂O₄)_0.1(TiO₂)_0.1 ，用于光电化学氧化（Photoelectrochemical oxidation，PECO）处理；二是利用从红树林环境中分离出的芽孢杆菌（Bacillus sp.）进行生物降解处理。

下面来看具体的研究结果：

• 单独处理效果对比：单独使用芽孢杆菌进行处理时，该菌株对 DFZ1 和 DFZ2 的降解率分别为 74.56% 和 72.52%。而单独采用 PECO 处理时，戊唑醇的去除效率相对较低，仅为 32%。
• 联用处理效果：当采用先 PECO 后生物降解的顺序处理时，DFZ1 和 DFZ2 的降解率显著提升，分别达到 77.81% 和 74.45%。
• 化学需氧量及毒性变化：这种联合处理方法还大幅降低了化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD），去除率达到 70.6%。同时，通过生菜种子发芽指数的改善可以看出，处理后的产物毒性明显降低。

从研究结论和讨论部分来看，该研究成功证明了光电化学氧化与生物降解联用处理戊唑醇的高效性。这种联合处理方式不仅提高了戊唑醇的降解率，还显著降低了化学需氧量和毒性。这为受戊唑醇污染环境的修复提供了一种更有效且环保的解决方案，也为处理其他难降解的三唑类化合物提供了新的研究思路和方向，对解决农药污染问题具有重要的理论和实践意义。