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撲米酮(Primidone，PMD)是一種抗癲癇藥物，因其在水體中半衰期長，而被用來作為水體中藥物類和個人護理用品（PPCPs）降解的示蹤化合物。同時目前關于溶解態有機質(Dissolved organic matter, DOM)產生的游離羥基自由基(HO?-free)和低能量羥基物種(HO?-like)對藥物降解過程的研究較少，因此明晰撲米酮的光降解機理一方面對預測 PPCPs的光降解有重要的意義；另一方面為溶解態有機質產生的HO?-like對水體中污染物的降解歸趨提供研究基礎。
本文首先探討了撲米酮在DOM中的光降解動力學，定量和定性研究了羥基自由基(HO?)、單態氧(1O2)、三線態有機質(3DOM*)、超氧根自由基(O2??)等活性物種與撲米酮的反應。研究發現撲米酮在DOM中的降解主要受到 HO?的控制，如下圖所示，且隨著溶解氧濃度的增高會增加HO?的生成從而提高撲米酮的降解速率。
▲溶解態有機質產生的羥基物種對撲米酮降解的貢獻
▲撲米酮在溶解態有機質溶液中的光降解曲線
除此之外，研究發現撲米酮不僅能與游離羥基自由基(HO?-free)反應，還能與低能量羥基物種(HO?-like)反應。于是本研究首次通過甲烷淬滅實驗估算了不同來源的DOM里HO?-free和HO?-like對撲米酮降解的貢獻率，如下圖所示，證明HO?-like在難降解的PPCPs 光降解過程中是不可忽視的；并以撲米酮為探針，測定DOM中產生的HO?-free穩態濃度范圍在0.27 ~1.05×10-15M-1。
▲不同來源的溶解態有機質溶液中產生的游離羥基自由基對撲米酮降解的貢獻
最后，研究運用超高效液相色譜串聯四級桿飛行時間質譜測定了撲米酮在DOM存在下的光降解產物，結合差異性分析等數理統計法，如下圖所示，對復雜介質樣品進行差異判別分析和聚類分析，從DOM中成功識別出撲米酮的 28 種光化學轉化產物并確定了撲米酮的降解路徑。
▲撲米酮在含/不含SRNOM不同光照時間樣品與PLFA不同光照時間樣品的OPLS-DA積分矩陣圖。
Liu Yingjie, Yan Shuwen, Lian Lushi, Ma Jianzhong, Zhou Huaxi, Song Weihua. Assessing the contribution of hydroxylation species in the photochemical transformation of primidone (pharmaceutical) [J]. Science of The Total Environment, 2019, 696: 133826.