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南京土壤所环境纳米粒子及重金属迁移研究取得进展

发布日期:2014年11月26日来源: 共次浏览

近年来,运用环境纳米材料修复污染场地和地下水受到广泛关注并取得良好效果,其中纳米羟基磷灰石(nHAP)由于其对重金属有较强的吸附能力,常被用于固定污染土壤和地下水中的重金属。但国际上关于nHAP及其携带重金属在环境介质中的迁移、归趋等次生环境安全问题未见报道。
 

中国科学院南京土壤研究所周东美研究员课题组通过荧光标记nHAP (ARS-nHAP),研究了nHAP在饱和多孔介质中的迁移规律,发现腐殖酸通过静电和位阻效应抑制纳米材料的团聚从而增加其迁移能力,而当多孔介质中铁氧化物含量增加时,nHAP会与铁氧化物表面发生作用影响其迁移能力,且随pH变化表现出不同的规律。该成果发表在Environ. Sci. & Technol.(2012, 46: 2738-2745)上。
 

针对nHAP的环境安全性问题,课题组还详细考察了不同环境因子对nHAP携带Cu在饱和多孔介质中迁移的影响,发现增加离子强度显著降低nHAP以及nHAP-Cu的迁移能力,Ca离子的抑制效果要高于Na离子;当pH增加时,nHAP由于Zeta电位增加而迁移能力增强,同时大部分吸附在nHAP上的Cu随其发生共迁移。nHAP的空间滞留曲线呈现出超指数滞留关系,纳米材料团聚、表面粗超度、电荷异质性是引起超指数滞留曲线的主要原因,而团聚起着决定性作用。该成果相继发表在Water Research(2011, 45: 5905-5915)和Soil Sci. Soc. Am. J.(2012, 76: 375-388)上。
 

上述研究结果表明nHAP的环境安全性与土壤介质条件密切相关,同时为nHAP修复污染土壤和地下水提供了理论依据。

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