紫外/过氧乙酸（UV/PAA）作为一种新兴的高级氧化技术，能产生·OH和有机自由基（CH₃C(O)O•）等活性物种。然而，其在中性pH下的效能和自由基产率仍有提升空间，且均相催化中铁离子的不可持续和铁泥产生是应用瓶颈。本研究将纳米零价铁（nZVI）引入UV/PAA体系，构建了非均相协同催化工艺。nZVI颗粒作为固体催化剂，在酸性微区持续缓释Fe²⁺，催化PAA分解产生CH₃C(O)O•和·OH。紫外光不仅光解PAA和H₂O₂产生自由基，还光解Fe³⁺-羧酸络合物，将Fe³⁺还原为Fe²⁺，实现了铁离子的可持续循环。
本研究系统评估了UV/PAA/nZVI体系在近中性pH（6.0-7.0）下对磺胺甲噁唑（SMX）和四环素（TC）的降解效能。结果表明，该三元体系对两种抗生素的降解速率常数是UV/PAA体系的3.5倍，是UV/H₂O₂/Fe²⁺体系的4.2倍。通过添加特异性的自由基淬灭剂和探针化合物，定量分析了各活性物种的贡献，发现·OH、CH₃C(O)O•和nZVI表面的直接电子转移均对降解有显著贡献。nZVI在反应后可通过外加磁场方便地分离回收和重复使用。
更为重要的是，该体系对水中游离的抗生素抗性基因（ARGs，如sul1和tetA基因）展现出了卓越的削减能力。在降解抗生素的同时，将ARGs丰度降低了2.5-3.0个数量级。这归因于·OH和有机自由基对DNA骨架的糖-磷酸键和嘌呤、嘧啶碱基的无差别攻击，将长链ARGs片段迅速断裂为无生物转化活性的小碎片，从根本上削减了ARGs在环境中水平转移和传播扩散的风险。处理后，细菌的复活和再生长潜力被极大抑制。
消毒副产物（DBPs）的生成分析显示，UV/PAA/nZVI体系产生的卤代DBPs总量远低于含氯的UV/Cl₂体系。处理后的溶液对费氏弧菌的急性毒性显著降低。经过5次循环使用，nZVI催化剂的活性保持稳定，铁泥产生量较均相芬顿减少了85%以上。该研究证实，UV/PAA/nZVI是一种能在近中性pH下高效运行、抗干扰能力强、可回收催化剂且二次污染风险低的新型非均相光芬顿技术，在抗生素废水深度处理和再生水安全消毒领域具有广阔的应用前景。
