編號：NMJS04661
篇名：天然有機質(zhì)存在條件下的納米顆粒與重金屬協(xié)同行為研究
作者：胡俊棟； 劉崴； 沈亞婷； 路國慧
關(guān)鍵詞：納米顆粒； 重金屬； 天然有機質(zhì)； 吸附； 遷移； 環(huán)境共行為； 土壤
機構(gòu)： 國家地質(zhì)實驗測試中心
摘要： 納米顆粒與重金屬元素相結(jié)合發(fā)生反應(yīng),可能產(chǎn)生一系列相互作用關(guān)系。這些作用過程是取決于多個環(huán)境條件共同作用的復(fù)雜過程,尤其是在土壤這種復(fù)雜的典型非均質(zhì)環(huán)境介質(zhì)中。這些作用關(guān)系可分為協(xié)同促進和拮抗抑制兩大類關(guān)系。對于土壤中的重金屬離子而言,納米態(tài)粒子對其環(huán)境有效性究竟是協(xié)同促進還是拮抗抑制作用,關(guān)鍵取決于納米粒子的表面修飾特性、二者間的界面反應(yīng)以及反應(yīng)后重金屬元素的最終賦存狀態(tài)這三個方面。協(xié)同促進或拮抗抑制作用與否則最終決定了這些污染重金屬離子的生物可利用性和生態(tài)毒性響應(yīng)。本文對近年來納米顆粒-重金屬共環(huán)境行為的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行綜述討論。納米-重金屬界面吸附解吸和土壤中遷移持留過程研究涉及多個熱力學(xué)、動力學(xué)解析方法,科學(xué)家結(jié)合靜態(tài)批實驗和動態(tài)遷移實驗等實驗室模擬手段,對納米顆粒、重金屬離子、有機質(zhì)三因子在土壤介質(zhì)中的相互作用影響和共行為方式展開深入探討。在重金屬離子-納米顆粒表面吸附機制、賦存形態(tài)以及重金屬納米吸附態(tài)土壤遷移固定機制研究中,多種定性表征方法的綜合應(yīng)用,如透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)光譜/擴展X射線吸收精細結(jié)構(gòu)光譜(XANES/EXAFS)等方法相結(jié)合,被公認是揭示這一系列過程機制的重要技術(shù)手段。針對不同土壤環(huán)境中有機質(zhì)存在條件,正確評價納米態(tài)物質(zhì)對重金屬的遷移性及生物可利用性的影響作用,將為納米環(huán)境效應(yīng)評估和納米修復(fù)技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用提供重要的數(shù)據(jù)支持和機理依據(jù)。
