多孔介質中納米顆粒及其攜帶重金屬污染物遷移研究進展

杜宜春　梁志卿

摘 要：研究納米顆粒及其攜帶污染物在多孔介質中的遷移規律對于預測和評估水土環境中納米材料污染具有重要的理論指導意義。本文從納米材料特性出發，分析了國內外關于納米材料在多孔介質中的遷移研究進展，探討了納米膠體攜帶污染物的研究現狀及不足，提出了多孔介質中納米膠體研究的設想，以期推動納米材料的廣泛化和持續化應用。

關鍵詞：納米膠體;多孔介質;攜帶;污染物

中圖分類號：S157.1 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）32-0133-04

Review?of?Migration?of?Nanoparticle?and?ItsFacilitated?Heavy

Metal?Contaminants?in?Porous?Media

DU?Yichun1，2，3 LIANG?Zhiqing4

（1.Weibei?Branch?of?Shaanxi?Land?Engineering?Construction?Group?Co.，?Ltd.，Xi?'an?Shaanxi?710075;2.?Key?Laboratory?of?Degraded?and?Unused?Land?Consolidation?Engineering，?the?Ministry?of?Land?and?Resource，Xi?'an?Shaanxi?710075;3.Shaanxi?Provincial?Land?Consolidation?Engineering?Technology?Research?Center，Xi?'an?Shaanxi?710075;2.Shaanxi?Provincial?Land?Engineering?Construction?Group?Integrated?Land?Development?Co.，?Ltd.，Xi?'an?Shaanxi?710075）

Abstract：?Studying?the?migration?of?nanomaterials?and?their?carrying?pollutants?in?porous?media?has?important?theoretical?guiding?significance?for?predicting?and?evaluating?nanomaterial?pollution?in?water?and?soil?environments.?Based?on?the?characteristics?of?nanomaterials， this?paper?analyzed?the?research?progress?of?nanomaterials?in?porous?media?migration，?discussed?the?research?status?and?shortcomings?of?nanocolloids?carrying?contaminants，?and?put?forward?the?idea?of?nanocolloid?research?in?porous?media，?in?order?to?promote?the?nanomaterialsextensive?and?continuous?application.

Keywords：?nano-colloid;porous?media;facilitated;contaminant

納米技術是在納米尺度范圍內，通過直接操縱和安排原子、分子而創造新物質的技術，目前已在納米材料制備、航空航天、能源環境以及醫學健康等多個方面廣泛應用，預計2020年合法進入市場的納米消費產品市值將超3萬億美元[1]。隨著納米材料的日益增多，在生產、利用及廢棄過程中，其將不可避免地通過多種途徑直接或間接進入水土環境中[2]，常見的納米材料包括碳類納米材料（如石墨稀C60、碳納米管CNTs等）、有機納米材料（如生物大分子、芳香化合物等）以及金屬及金屬氧化物納米材料（納米Au、納米Ag、納米TiO2等）。納米材料因其獨特的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應[3]，具有潛在的細胞毒性[4]或神經毒性[5]，并具有進入生物體系及食物鏈的能力。納米材料對水土環境的危害性取決于納米材料在環境中的暴露程度和納米材料本身的毒性效應。而納米材料在水土環境中的遷移、轉化過程決定其暴露程度及毒性效應。……