长江口水环境中纳米颗粒物初探

马晓娟 | -> | 1290| 1| 0.802146MB |长江口,NP,切向超滤,痕量金属,环境因子

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摘要:利用抽滤及切向超滤( cross-flow ultrafiltration,CFUF) 技术对长江口水环境中的纳米级颗粒物( NP) 进行了有效地分离,对其理化性质进行表征,进而初步探讨了水环境因子对NP 理化特性的影响机制. 结果表明,长江口水环境中NP 粒径变化范围为69. 5 ~ 263. 5 nm,平均值为157. 3 nm;Zeta-电位为- 40. 1 ~ 196. 0 mV;NOC 的浓度在0. 3 ~ 1. 5 mg /L之间,平均为0. 7mg /L,NOC 在DOC 中的质量分数为5. 1% ~ 30. 5% ,平均为16. 7% ;金属元素与NP 结合能力的大小依次为锌> 铜> 总铬>钴> 镍> 锰> 铁> 锂> 铝> 硼> 钾> 钡> 锶> 镁> 钙> 钠. 显示了陆源物质输入可能为长江口水体中NOC 的主要来源;NP与痕量金属结合的能力大于常规金属元素. 相关分析表明NP 粒径与盐度、DOC、NOC、SPM 及Zeta-电位均无显著相关性,相对于NOC 和UOC,DOC 及盐度对NP 形态痕量金属含量有较大的影响.
    NP 即尺度在1 ~ 100 nm 的颗粒[1],其往往是指人工设计合成和环境中自然存在的直径< 100 nm的物质总称. 人工制备的NP 也可通过工业生产、纳米产品分解、水体污染等途径进入到水体中,并与水中各种化学污染物、重金属、各种细粒子结合、反应形成二次粒子,增强其毒性作用[2]. 在水中,由于布朗运动等作用,NP 很难沉降,能使水形成悬浊状态,水生动物,如水蚤和鱼能富集NP,使之进入食物链[3],另外由于NP 具有特定的表面活性,使颗粒本身具有较大的吸附力,与水中污染物质产生吸附作用及络合作用,即结合并传输有毒物质,同时也可通过产生活性基团而使自身具有毒性[4,5]. 已有研究表明,水环境中的NP 较传统的污染物质具有更大的潜在危害性[6 ~ 8]. 张元勋等[9]及陈国永等[10]也分别从不同角度阐述了NP 的性质,但国内对水环境中NP 的研究还相对匮乏. 长江口是重要的运输、商业枢纽,也是一个高度城市化、工业化的地区,其水环境中的NP 对水体性质有着不可忽视的影响,因此对长江口水环境中的NP 研究具有更加深远的意义. 本研究以长江口为研究区域,对6 个点表层水体
中NP 的基本形态,水体性质进行分析,并对水中NP 的性质,与水体中部分污染物的赋存机制进行了探讨与浅析,以了解该区域水体中NP 的存在情况与可能带来的风险,以期为应对策略提供理论基础和科学依据.
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