利用有机试剂的浮选过程是现代矿物分离技术中的主要方法，尤其是对于硫化物矿石[1]。这一过程会产生大量含有残留浮选试剂的废水，占全球工业废水的10%[2]。黄原酸盐因其能够显著改变硫化物矿物表面的疏水性而被广泛用作主要有机浮选剂[3,4]，在排放的尾矿废水中其浓度范围为5.0至40.0 mg/L[5,6]。同时，黄原酸盐具有较高的环境持久性和急性生物毒性，在受采矿影响的水生系统中构成重大生态危害[5,7,8]。因此，开发高效且经济的方法来去除矿井废水中的黄原酸盐对于保护受采矿活动影响的水环境至关重要。
为减轻黄原酸盐带来的环境危害，人们研究了多种处理方法，包括吸附[9],[10],[11]、微电解[3,12]、生物降解[13]以及高级氧化工艺[14],[15],[16],[17]。尽管这些方法在实验室和小规模试验中显示出良好的降解效果，但由于依赖于外部试剂或能源[18]，它们无法有效处理含有大量黄原酸盐的大规模废水。另一方面，黄原酸盐在水环境中并不完全稳定，具有自然降解途径。例如，紫外线照射（λ < 280 nm）可以破坏黄原酸盐分子中的C-S和C-O键，导致结构变化并降解为硫酸盐、二氧化碳和水分子[19]。然而，短波紫外线仅占太阳表面辐射的不到0.5%[20]，因此在阳光条件下黄原酸盐的降解效率极低，需要外部光催化剂材料才能实现有效降解[21,22]。
值得注意的是，矿物加工废水的成分极其复杂。这些废水包含悬浮物（如淤泥和尾矿粉末）、浮选剂（如黄原酸盐）、阳离子（如Fe²⁺、Fe³⁺、Zn³⁺和Cd²⁺）、阴离子（如SO₄²⁻、SO₃²⁻、Cl⁻、NO₃⁻和HCO₃⁻）以及重金属-有机复合物[23],[24],[25],[26]。此外，某些共存成分（如Fe(III)-有机物复合物[27]和SO₃²⁻[28]）在光照条件下也会引发氧化还原反应。特别是SO₃²⁻，作为硫化物氧化和硫酸盐还原的中间产物，在受矿影响的水中经常被检测到，其浓度范围为10⁻⁴至10⁻³ mol·L⁻¹[29,30]。亚硫酸盐在高级氧化工艺中常被用于可见光照射下有效降解有机污染物，通过促进活性氧物种（如SO₄⁻、·OH、O₂⁻）的生成[31],[32],[33]。当前的研究主要集中在通过添加各种催化剂来激活亚硫酸盐以生成活性氧物种并降解污染物。关于亚硫酸盐在自然环境中对有机污染物光降解的影响的研究较少，也没有研究探讨亚硫酸盐的存在是否能够加速黄原酸盐在光照条件下的降解。
在本研究中，我们以丁基黄原酸钾（PBX）这种典型的浮选试剂作为目标污染物，考察了亚硫酸盐共存对其在光照条件下降解效率的影响。结合不同矿物加工阶段溶液pH值的显著差异，详细研究了不同pH值对黄原酸盐降解效率的影响。我们利用猝灭实验、电子顺磁共振光谱（EPR）和探针检测技术确定了不同pH值下的活性物种及其演变特征，并基于已识别的中间产物和理论计算提出了PBX可能的降解途径。同时，通过基于自然阳光的模拟尾矿池模型评估了亚硫酸盐介导的光催化降解在实际采矿环境中的效果。
