市政废水臭氧处理中微污染物的去除与转化产物形成：靶向与非靶向分析的互补性研究

本研究创新性地结合靶向分析（HPLC-HRMS）、非靶向筛查（NTA）和疑似筛查（SS），系统评估了臭氧剂量（0.52-1.10 gO3·gC?1）对真实废水处理厂（WWTP）出水中微污染物（MPs）的去除效率及转化产物（OTPs）的生成规律。发现1.10 gO3·gC?1剂量可去除90%以上MPs，低剂量时OTPs生成量最大，高剂量则进一步降解。研究为优化臭氧工艺及OTPs环境风险评估提供了关键数据支撑。

　　

Highlight

臭氧处理是提升废水水质的关键技术，但会生成氧化转化副产物（OTPs）。研究通过多维度分析揭示：MPs降解初期OTPs数量增加，而更高臭氧剂量（如1.10 g_O3·g_C^?1）可同步削减OTPs，实现经济性与环境安全的平衡。

结论

臭氧处理真实废水时，MPs的去除动力学受其与臭氧/羟基自由基（•OH）反应活性影响：高活性化合物（如k_O3 > 10⁴ M^?1·s^?1）在低剂量快速降解，而低活性MPs需更高剂量。通过整合靶向定量、疑似筛查（鉴定15种OTPs）及非靶向分析，证实臭氧在可持续剂量下高效去除MPs，同时强调需关注OTPs在后续处理中的归趋。

环境启示

臭氧虽能有效净化废水，但OTPs的潜在生态风险不容忽视。研究提出1.10 g_O3·g_C^?1为最优剂量，兼顾MPs去除与OTPs控制，为欧盟2045年废水处理新规提供了技术参考。