人工纳米材料在流动的自然水体中的环境行为

【作者】 吕博文； 王超； 侯俊； 王沛芳；

【机构】 浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室河海大学环境学院；

【摘要】 近年来,释放进入环境中的纳米颗粒在生态及环境安全领域引起了广泛的关注,但迄今为止,有关人工纳米材料在自然水体中,在剪切力作用下的环境行为仍未见报道。本文通过特制的环形水槽模拟自然水流,选取五种具有代表性的自然水样为研究对象,探究CeO₂NPs在自然水体中,在有水流干扰下真实的环境行为。研究结果表明人工纳米材料在不同水体中的团聚机制不同。在海水中离子强度高,CeO₂NPs双电层受到压缩,形成线性、链状的团聚体。在湖水中天然有机物（NOM）占主导作用,NOM通过架桥作用吸附在CeO₂NPs表面,形成更紧凑的块状团聚体。更进一步研究发现,水流扰动对人工纳米材料的在水体中的迁移运输有决定性的影响,低剪切力可以通过增加碰撞效率促进了CeO₂NPs的聚合,而高剪切力可以破坏大团聚体结构重新分散成小团聚体。总之,本文的研究为自然水体中的人工纳米材料污染防治提供科学依据,有利于全面科学的评估人工纳米材料在整个水环境系统中的生态风险。更多还原