自由基介导的Cl/Br-DOM裂解作为新型污染物簇：工程化Fenton体系的机制解析与工程应用

这篇研究创新性地设计了两轮"Fenton+厌氧/好氧"（Fenton+A/O）深度处理工艺，通过开发新型35Cl/37Cl和79Br/81Br同位素精细结构识别方法，揭示了Fenton系统中自由基介导的"化学碎片化"（-H+-Cl）新型脱卤路径，为垃圾渗滤液（MSWL）中卤代有机物（Cl/Br-DOM）的高效降解提供了工程化解决方案和理论支撑。

　　

Highlight亮点
本研究设计的创新型两轮"Fenton+厌氧/好氧"（Fenton+A/O）工艺，为城市固体垃圾渗滤液（MSWL）中氯/溴代溶解性有机物（Cl/Br-DOM）的高效去除提供了工程化解决方案。基于超高分辨质谱（UHRMS）分子信息，开发了能精准识别³⁵Cl/³⁷Cl和⁷⁹Br/⁸¹Br同位素精细结构的新型数据分析流程，揭示了工程化Fenton系统中发生的"化学碎片化"新型脱卤路径——这与传统需要亲核试剂或碱性条件的亲核取代/E2消除反应截然不同。

Processes and samples工艺流程与样本
该工程在华东某大型固废处理中心稳定运行，处理规模达500-600吨/日。系统接收五类渗滤液（LL1/LL2 landfill leachate，FWL food waste leachate等），通过两级Fenton反应器（pH=2.5-3.5，H₂O₂/Fe²⁺摩尔比5:1）与生物处理单元联用，实现Cl/Br-DOM的高效降解。

Two-round "Fenton + A/O" efficiency for bulk indicators两轮工艺对常规指标的去除效能
尽管工艺设计主要针对痕量污染物，但常规指标（COD/DOC）去除率同样显著。进水COD高达20,863 mg/L，经传统两段A/O处理后仍残留940-1,060 mg/L；而引入Fenton单元后，最终出水COD降至68-89 mg/L，DOC去除率达98.5%，证明该组合工艺对污染物的大规模去除具有显著优势。

Conclusions结论
本研究不仅开发了能精准识别卤素同位素结构的分析方法，更揭示了Fenton过程中自由基介导的新型"化学碎片化"脱卤路径——强氧化性自由基（如•OH）将长链Cl/Br-DOM分子剪切为短链化合物，为后续生物降解创造条件。通过机器学习等新型统计方法，进一步挖掘了Cl/Br-DOM转化的工程控制因子。

Environmental implication环境意义
这项研究为有机废水（特别是新兴污染物）中Cl/Br-DOM的高效降解提供了切实可行的技术方案。Fenton过程通过"化学碎片化"路径实现高效脱卤，结合后续A/O的生物代谢作用，形成了完整的技术闭环。相关发现对水处理领域的污染物深度去除具有重要指导价值。