近日,国科大杭州高等研究院郑明辉教授工作室在新污染物(卤代咔唑)工业源识别方面取得突破,相关成果以“Industrial source identification of polyhalogenated carbazoles and preliminary assessment of their global emissions” 为题发表于Nature Communications。
近年来,在全球范围的多种环境介质中均发现新污染物—卤代咔唑 (polyhalogenated carbazoles, PHCZs),在典型地区该污染物累积程度甚至与多氯联苯相近,其来源引起关注。在自然条件下,真菌能够将咔唑卤化生成PHCZs,该途径是目前已知的PHCZs天然源之一。也有研究表明,PHCZs是靛蓝染料合成、光电材料生产和饮用水消毒过程中的副产物。然而,现有关于PHCZs来源的研究相对有限,不足以解释环境介质中复杂的同类物组成,也难以为污染控制策略的制定提供数据支持。
本研究聚焦工业生产过程中的无意排放,对13个工业类别的细颗粒物等样品进行了PHCZs的定性定量分析,阐明了PHCZs的同类物特征。一些环境样品中PHCZs的同类物特征与工业排放呈现一定的相似性:混合取代咔唑浓度显著低于氯代咔唑和溴代咔唑,3,6-二氯咔唑是环境中最主要的同类物之一。聚类分析表明:工业活动对环境中PHCZs的赋存有潜在贡献。最后,提出了不同行业PHCZs的排放因子,初步估算了全球相关行业PHCZs的排放水平。
研究获得的13种工业活动PHCZs排放的指纹谱图有助于识别环境介质中PHCZs的特定来源,亦可为控制工业过程PHCZs的无意排放提供基础数据支持。
该论文的第一作者为杭高院环境学院硕士生孙宇翔,通讯作者刘国瑞教授。郑明辉教授在研究过程中给予了指导和大力支持,杭高院博士生陈常智、硕士生赵晨妍参与部分研究工作,研究工作得到科技部和国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-39491-5