本项目属于环境科学技术基础学科方向。我国污染土壤和地下水形势严峻，严重影响了土地再利用，其中地下水有机物污染受到高度关注。有机污染物种类多、毒性大、去除难，严重威胁人类健康。快速高效去除地下水中有机污染物是一个世界性难题。项目组经十余年潜心研究，围绕高级氧化技术去除地下水有机污染物过程氧化剂利用率低、影响自由基产生因素不清及自由基靶向作用机制不明等关键科学问题，在公益性行业科研专项、国基金等支持下，以地下水中典型有机污染物氯代烃和苯系物为切入点，创新性地开展了过硫酸钠、过碳酸钠和过氧化钙降解有机污染物的系统研究，着重氧化/还原自由基靶向强化与调控，在理论与作用机制上取得了重要突破，为氯代烃和苯系物污染地下水修复技术发展提供了理论依据。主要发现点和科学价值如下：1. 系统开展了过硫酸钠、过碳酸钠和过氧化钙新型氧化剂应用于地下水中典型有机污染物的降解理论研究：揭示了不同活化方式对氧化剂活化效果及污染物降解过程的影响，阐明了不同类型氧化剂的适用性和优越性，为开拓污染地下水修复新技术奠定了坚实的基础。2. 率先报道了高级氧化体系中氧化/还原自由基的共存在及对污染物降解的主导贡献：首次利用自由基探针实验和电子顺磁共振技术发现高级氧化体系中氧化性自由基OH•、SO4•-（使用过硫酸钠时）和还原性自由基O2•-的共存在现象，揭示了各自由基间的关联关系，证实了不同体系中降解目标污染物的主导自由基，阐释了地下水水质对自由基激发或淬灭的影响机制，为高级氧化技术实施过程中的工艺优化提供了理论基础。3. 建立了螯合、还原优化铁系催化的高级氧化体系中提高自由基强度的新方法：首次提出了绿色螯合剂（柠檬酸、草酸等）强化铁系催化高级氧化体系中自由基产生的新方法，揭示了螯合剂维持体系中有效铁离子的增强是促进自由基产生的主要机理；开创了还原剂（盐酸羟胺）优化铁系催化高级氧化的新方法，促进了Fe(III)向Fe(II)转化，提高了不同价态的铁循环及利用率，为高级氧化技术应用于实际污染地下水修复提供了新技术原理。4. 首次提出了有效调控氧化/还原自由基的新理论：在高级氧化体系中，首次通过加入极性化合物（甲醇、乙醇、异丙醇等）调控自由基链反应过程，自主调控氧化性自由基OH•向还原性自由基O2•-的转变，增强O2•-反应活性，揭示了极性化合物的作用机制，为需同时氧化和还原降解的复合有机污染地下水修复技术提供了新的理论基础。研究成果在Chem Eng J、J Hazard Mater、Sep Purif Technol等著名期刊上发表论文174篇，其中SCI 121篇，8篇代表性论文他引326次，SCI他引210次，研究成果为地下水修复关键技术问题的突破提供了重要的科学支撑；1人获上海浦江人才，1人获中国环境青年科技奖及上海青年教师教学竞赛二等奖，1人获上海超级博士后激励计划，1人获静安区青年英才百强。