综述：氯离子和含氮离子对高级氧化过程的影响：自由基形成、污染物去除、转化产物及毒性变化

这篇综述系统阐述了氯离子(Cl?)、硝酸盐(NO3?)、亚硝酸盐(NO2?)和铵离子(NH4+)在高级氧化过程(AOPs)中的作用机制，揭示了其通过生成活性氯物种(RCS)和活性氮物种(RNS)影响污染物降解效率、矿化程度及毒性产物的形成规律，为实际水处理中离子效应的评估提供了理论框架。

　　

Abstract

高级氧化过程(AOPs)通过产生羟基自由基(•OH)和硫酸根自由基(SO₄•^?)降解水中污染物，但氯离子和含氮离子会与之反应生成RCS（如Cl•、Cl₂•^?）或RNS（如•NO₂），这些次级自由基既能促进污染物分解，也可能形成毒性更强的氯代或硝化产物。

The generation of reactive chlorine species and reactive nitrogen species

氯离子与•OH反应生成Cl•，进一步转化为Cl₂•^?；含氮离子则通过电子转移生成•NO₂等 RNS。这些物种的生成路径受pH、离子浓度和氧化剂类型调控，例如酸性条件下Cl^?更易形成Cl₂•^?。

Degradation rate

氯离子对降解速率的影响呈浓度依赖性：低浓度时通过Cl•加速苯酚类污染物降解，高浓度则因淬灭SO₄•^?而抑制反应。含氮离子中，NO₂^?对自由基的捕获效应显著，可使磺胺甲恶唑降解率降低40%。

Chlorination products

氯代产物多通过亲电加成生成，如双酚A会形成3-氯双酚A。计算显示83%氯代产物毒性高于母体化合物，尤其是含芳香环结构的物质。相比之下，硝化产物毒性分化明显：邻位硝基酚毒性增强，而对硝基苯甲酸毒性降低。

Conclusion

实际水体中多种离子共存会显著改变AOPs效能。建议未来研究需结合真实水质参数优化工艺，并建立毒性产物的快速筛查方法，以平衡处理效率与环境风险。