近年來,運用環(huán)境納米材料修復(fù)污染場地和地下水受到廣泛關(guān)注并取得良好效果,其中納米羥基磷灰石(nHAP)由于其對重金屬有較強(qiáng)的吸附能力,常被用于固定污染土壤和地下水中的重金屬。但國際上關(guān)于nHAP及其攜帶重金屬在環(huán)境介質(zhì)中的遷移、歸趨等次生環(huán)境安全問題未見報道。
中國科學(xué)院南京土壤研究所周東美研究員課題組通過熒光標(biāo)記nHAP(ARS-nHAP),研究了nHAP在飽和多孔介質(zhì)中的遷移規(guī)律,發(fā)現(xiàn)腐殖酸通過靜電和位阻效應(yīng)抑制納米材料的團(tuán)聚從而增加其遷移能力,而當(dāng)多孔介質(zhì)中鐵氧化物含量增加時,nHAP會與鐵氧化物表面發(fā)生作用影響其遷移能力,且隨pH變化表現(xiàn)出不同的規(guī)律。該成果發(fā)表在Environ.Sci.&Technol.(2012,46:2738-2745)上。
針對nHAP的環(huán)境安全性問題,課題組還詳細(xì)考察了不同環(huán)境因子對nHAP攜帶Cu在飽和多孔介質(zhì)中遷移的影響,發(fā)現(xiàn)增加離子強(qiáng)度顯著降低nHAP以及nHAP-Cu的遷移能力,Ca離子的抑制效果要高于Na離子;當(dāng)pH增加時,nHAP由于Zeta電位增加而遷移能力增強(qiáng),同時大部分吸附在nHAP上的Cu隨其發(fā)生共遷移。nHAP的空間滯留曲線呈現(xiàn)出超指數(shù)滯留關(guān)系,納米材料團(tuán)聚、表面粗超度、電荷異質(zhì)性是引起超指數(shù)滯留曲線的主要原因,而團(tuán)聚起著決定性作用。該成果相繼發(fā)表在WaterResearch(2011,45:5905-5915)和SoilSci.Soc.Am.J.(2012,76:375-388)上。
上述研究結(jié)果表明nHAP的環(huán)境安全性與土壤介質(zhì)條件密切相關(guān),同時為nHAP修復(fù)污染土壤和地下水提供了理論依據(jù)。

















