胞外多聚物及腐殖酸对纳米材料在环境介质中迁移行为的影响研究

纳米材料在环境介质中的迁移行为是控制污染、保障饮水安全及土壤与地下水可持续利用的关键，是纳米技术可持续发展需要研究解决的重要基础课题。土壤与地下水等环境介质中普遍存在的腐殖酸以及微生物生长发育过程中分泌的大量胞外多聚物EPS都会对纳米材料的迁移行为产生影响。然而目前未有此方面的报道。这些知识的缺失将影响人们对纳米材料在环境介质中的迁移行为作出正确评估，进而限制人们有效地开展饮水安全管理和污染土壤及地下水纳米材料修复工作。本项目拟研究EPS及腐殖酸与典型纳米材料之间的相互作用，分析并探讨相互作用机制，研究EPS及腐殖酸对纳米材料在多孔介质中的迁移行为的作用，在此基础上探讨EPS和腐殖酸共存时，纳米材料在多孔介质中的迁移行为，试图为纳米材料的安全应用提供技术支持，为成功开展土壤与地下水污染控制及高效的纳米材料修复技术提供理论指导，以促进我国土壤与地下水的可持续利用及纳米高新产业的可持续发展。

纳米材料在环境介质中的迁移行为是控制污染、保障饮水安全及土壤与地下水可持续利用的关键，是纳米技术可持续发展需要研究解决的重要基础课题。土壤与地下水等环境介质中普遍存在的天然有机质以及微生物生长发育过程中分泌的大量胞外多聚物EPS都会对纳米材料的迁移行为产生影响。然而目前未有此方面的报道。这些知识的缺失将影响人们对纳米材料在环境介质中的迁移行为作出正确评估，进而限制人们有效地开展饮水安全管理和污染土壤及地下水纳米材料修复工作。本项目研究了典型纳米材料：纳米氧化锌在多孔介质中的迁移机理，考察了天然有机质对纳米氧化锌的作用，分析了作用机制，同时研究了微生物膜EPS对纳米氧化锌在环境介质中迁移行为作用及其机理。考察了多孔介质表面附着的金属氧化物对纳米二氧化钛迁移行为的作用，考察了环境介质中两种纳米材料的共迁移行为。此外，还合成了高效吸附砷及高效灭活微生物的纳米材料。研究结果对于明确纳米材料在环境介质中的迁移行为以及环境介质中污染物的高效去除具有重要的指导意义。