水与废水的深度处理是保障水质安全与生态健康、实现水资源循环利用的必然需求，对构建低碳社会、推动生态文明建设意义重大。以高级氧化为代表的化学氧化水处理技术被广泛应用于各类有机污染物的去除。总体而言，一般化学氧化的活性物种选择性偏低，而水和废水组成复杂，共存基质种类多、浓度高、对目标污染物去除干扰大，往往需要显著过量的氧化剂投加或能量输入才能实现微量目标污染物的有效去除。这不仅显著提高了处理成本，同时易伴生毒害副产物，增加环境风险。在此背景下，发展选择性氧化水处理技术对于深度水处理技术创新具有重要意义。近年来，国内外学者以选择性氧化物种、选择性吸附与界面电子转移等为基础开发了多种均相/非均相选择性（催化）氧化方法，但这一方向的基础研究仍处于探索阶段，实现相关技术的规模化应用仍任重道远。系统认知各类选择性氧化方法的基本原理、特性及适用场景，对推动选择性氧化技术的进一步发展具有基础性作用。
近年来，潘丙才教授课题组聚焦选择性（催化）氧化的应用基础研究与技术创新，发展了基于选择性氧化物种（单线态氧/高价铁等）、选择性吸附及分子内电子转移等多种选择性氧化水处理方法，相关成果发表于Environ. Sci. Technol.、Water Res.、Appl. Catal. B等期刊。近期，课题组以上述研究为部分基础，梳理总结了国内外同行在选择性氧化方面的亮点工作，并以选择性氧化的化学原理为主线，从反应物活性和污染物对氧化物种的可利用性两方面对选择性氧化的环境意义、原理、策略、应用及挑战进行了讨论和展望。综述首先讨论了水体基质中各类氧化物种对微污染物的氧化选择性；其次，对基于提高污染物反应活性的选择性氧化策略进行了总结；进而阐述了选择性吸附、分子印迹、尺寸排阻等方法通过调控水体基质与微污染物对氧化物种的可利用性来实现微污染物在催化剂界面选择性富集与氧化的策略；最后，概述了界面电子转移、酶氧化等通过协同反应物活性及污染物对氧化物种的可利用性来实现选择性氧化的策略和方法。论文评述了各类方法的优缺点，提出选择性氧化技术的研究与发展应更加关注特定应用场景，不仅要考虑特定污染物的去除，也需考虑生化、毒理等水质指标的提升以及相关技术的工程可行性。本综述有望为拓展选择性氧化水处理技术发展的新方向、推动选择性氧化技术实用化进程提供科学依据与方法参考。
论文以“Toward Selective Oxidation of Contaminants in Aqueous Systems”为题在线发表于环境领域知名学术期刊Environmental Science & Technology (https://doi.org/10.1021/acs.est.1c05862)。南京大学环境学院助理研究员杨志超博士为综述第一作者，潘丙才教授为通讯作者，共同作者包括钱杰书教授、单超副教授、李红超博士和硕士研究生殷雨阳。研究得到了国家自然科学基金等多个项目的资助。
