近日，昆明理工大学潘学军教授团队何欢教授和南开大学鲁金凤教授等人合作，在藻类胞外有机质氧化选择性及消毒副产物形成分子机制研究方面取得重要进展。相关工作在环境科学与水处理领域高水平学术期刊Water Research上发表了题为“Molecular-level insights into oxidant sensitivity of algal extracellular organic matter and disinfection by-product formation during chlorination/ozonation”的研究论文。

藻华频发导致藻类胞外有机质（EOM）大量进入水源，给饮用水安全带来严峻挑战。消毒过程不可避免地改变EOM的分子组成，使其成为消毒副产物（DBPs）的重要前体。然而，目前关于EOM在氯化和臭氧化过程中的分子转化机制差异及其氧化敏感性尚不清晰。尽管已有研究关注溶解性有机质的消毒转化，但由于EOM富含蛋白质和多糖，其氮含量高、芳香性低，其与消毒剂的反应路径及DBPs生成特征可能截然不同。基于此，研究团队利用高分辨率质谱和机器学习等手段，探究了不同剂量下氯和臭氧与EOM的反应规律，旨在从分子层面揭示其选择性氧化路径，并阐明分子结构特征与氧化敏感性之间的内在关联，以期为饮用水处理中DBPs的源头控制提供理论依据。

研究发现，氯优先攻击EOM中含氮脂肪族化合物，而臭氧则选择性转化富电子芳香结构，分子量、不饱和度及杂原子含量是决定其氧化敏感性的关键因子。上述分子层面的差异直接导致了氯化和臭氧化生成DBPs在分子组成、分布及毒性上的显著不同。该研究从分子层面揭示了EOM在消毒过程中的氧化选择性机制，为基于EOM组成优化消毒工艺、控制DBPs生成、保障饮用水安全提供了理论依据。

昆明理工大学为该论文第一作者单位，环境科学与工程学院何欢教授和南开大学鲁金凤教授为论文的共同通讯作者，博士研究生廖志成为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金和云南省基础研究计划等项目的资助。

论文链接地址：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.125655

（供稿：环境科学与工程学院）