過(guò)硫酸氫鉀（KHSO₅，Peroxymonosulfate，PMS）又稱(chēng)過(guò)一硫酸氫鉀，是一種無(wú)機過(guò)氧化物，具有強氧化性。PMS吸潮或溶于水中會(huì )迅速分解為氧氣和硫酸鉀，因此工業(yè)上并不存在PMS單劑，而是將PMS與硫酸氫鉀、硫酸鉀結合制成過(guò)硫酸氫鉀復合鹽Oxone（2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄）使用。Oxone易溶于水，常溫下呈白色粉末狀固體，其有效成分是KHSO₅。相比KHSO₅單劑，Oxone的穩定性大大提升，且儲運安全，在避光、干燥條件下有效期長(cháng)達2年。

由于PMS產(chǎn)生的硫酸根自由基（SO₄^-·）有極強的氧化能力，能迅速高效地降解有機污染物和快速殺滅水中的微生物，近年來(lái)已成為高級氧化技術(shù)和飲用水消毒的研究熱點(diǎn)。目前，對PMS的研究主要集中在兩個(gè)方面，一是 活化PMS作為一種新型的高級氧化技術(shù)降解水中的各類(lèi)有機污染物；二是 將PMS作為消毒劑，研究其消毒過(guò)程及消毒過(guò)程中毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生情況。

應用^[1]

雖然對PMS及其活化產(chǎn)生的SO4-?的研究很早就開(kāi)始了，但研究大多集中在降解實(shí)驗室配制的模擬廢水，直到最近，基于PMS的高級氧化技術(shù)才被應用于環(huán)境領(lǐng)域，下面例舉一些該技術(shù)在水處理中的典型應用。

1去除水中藻毒素

近年來(lái)，由于生活污水大量排入自然水體， 導致水中的氮磷含量增多， 水體富營(yíng)養化，藻類(lèi)大量繁殖。而這些藻類(lèi)會(huì )分泌一些有毒代謝產(chǎn)物，且藻類(lèi)死亡后會(huì )分泌大量的藻毒素， 這些藻毒素的毒性很高， 如肝毒素MC-LR對小鼠 的半致死量?jì)H為50~100μg·kg^-1，藻毒素的存在嚴重威脅飲用水安全。目前，活化PMS高級氧化技術(shù)已成功用于水中藻毒素的去除。Verma等用紫外光活化PMS去除水中的魚(yú)腥藻毒素a，在 PMS投加量為22.95mg·L^-1、紫外光劑量為403.2mj·cm^-2時(shí)， 魚(yú)腥藻毒素a的去除率為98.6%。Anipsitaris和Antoniou等分別采用均相Co活化PMS（Co/PMS）體系和 UV/K₂S₂O₈ 降解MC-LR，結果表明， 基于SO4-?的高級氧化技術(shù)Co/PMS可以很好地降解 MC-LR， 在控制藻毒素方面具有廣闊前景。

2降解含氯酚廢水

全球氯酚的年產(chǎn)量大約在10萬(wàn)t左右，廣泛應用于木材防腐、油漆化工、纖維制造、農藥等領(lǐng)域，不可避免地污染自然水體。Malato等在模擬太陽(yáng)光條件下，用PMS作為T(mén)iO₂電子捕獲劑， 其降解氯酚的效果優(yōu)于H₂O₂。Anipsitaris等用Co/PMS降解水中的2,4－二氯苯酚，1h內降解率達到95%。

3降解染料廢水

時(shí)鵬輝將非均相Co₃O₄負載到氧化石墨（GO）上得到Co₃O₄/GO 復合催化 材料，并用于活化ＰＭＳ降解水中的酸性橙Ⅱ，36min內酸性橙Ⅱ幾乎完全降解；Co₃O₄負載在GO上， 溶出的Co²⁺很少； 超聲波輔助可以增加Co₃O₄/GOo/PMS體系產(chǎn)生的自由基 量。伊玉制備的具有磁分離特性的CoFe₂O₄/GO復合催化劑在20min內就能完全降解酸性橙Ⅱ，且利用磁場(chǎng)可以有效回收該復合催化劑。

4處理難生物降解廢水

有些廢水（如農藥廢水）因可生化性差或具有很強的生物毒性，傳統的生物法處理周期長(cháng)或者根本就不能處理，這時(shí)可以采用高級氧化法先將污染物氧化成小分子物質(zhì)，降低生物毒性，提高可生化性，再采用生物法進(jìn)一步處理。明翠香等用Fenton法處理殺螟丹農藥廢水（初始COD為678.8mg·L^-1），COD去除率達到83.9%，廢水可生化性BOD5/ COD從0.0745～0.0747上升至0.9066～0.9228，處理效果明顯。Ji等用Co²⁺ /PMS降解水中的莠去津（初始濃度約100 mg?L^-1），在PMS投加量為76.5 mg?L^-1、Co²⁺投加量為0.3mg?L^-1時(shí)， 莠去津 的降解率達95%。

5飲用水消毒

PMS在水處理領(lǐng)域另一個(gè)重大應用就是作為消毒劑用于飲用水的消毒，其產(chǎn)生的SO4-?和HO·的標準氧化電位遠遠高于傳統的氧化劑（表１）， 能夠將細菌和病毒高效殺滅。

消毒機理為：PMS在水溶液中，通過(guò)鏈式反應可產(chǎn)生SO4-?和HO?、次氯酸、新生態(tài)氧和H₂O₂等活性物質(zhì)，能破壞微生物細胞膜的通透性屏障，使細胞內容物流失， 喪失能量依賴(lài)性膜運輸系統的功能，且可與核酸中的鈣、鐵等結合， 產(chǎn)生HO??，作用于DNA的磷酸二酯鍵導致其斷裂，對RNA也有類(lèi)似的作用。同時(shí)，由于PMS復合消毒劑中還摻有少量氯化鈉，PMS把氯離子氧化成氯氣從而產(chǎn)生低濃度的次氯酸，既可以起到輔助殺菌作用，又可以保持水中的消毒劑余量，抑制水中微生物生長(cháng)，反應式如下：

相比紫外光、氯氣、臭氧等傳統消毒劑，SO4-?和HO?消毒能力更強， 主要體現在以下幾個(gè)方面：

（１）SO4-?和HO?是極強的氧化劑，能快速（＜１s）殺滅細菌和病毒，而傳統消毒劑（如紫外光、氯氣、臭氧等）達到同樣的效果一般需要20～60min。

（２）SO4-?和HO?廣譜性高，幾乎能高效殺滅所有的細菌和病毒， 對一些氯氣和臭氧難以殺滅的寄生蟲(chóng)（ 如賈第鞭毛蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng)等）和藻類(lèi)胞芽也能有效殺滅。

（３）SO4-?和HO?氧化還原電位高，對有機物的氧化作用具有廣譜性，與有機物的反應速率常數在108~109Ｌ·mol^-1·ｓ^-1之間。且 SO4-?和HO?的電子親和能高，容易攻擊有機污染物的高電子云密度部位，可以有效去除飲用水中的微污染物質(zhì)（如有機磷化合物、多環(huán)芳烴、氯仿等），保證飲用水安全。