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随着纳米技术的发展,通过添加工业纳米颗粒(Engineered nanoparticles,ENPs)的纳米复合材料因其优异的性能,生产和使用量迅猛增长。导致了ENPs不可避免的随着材料的使用、老化被不断地释放至环境中,使其在水、土壤和大气中的残留量逐渐增多,给环境带来了潜在的生态风险。因此,研究ENPs的释放方式及环境行为是非常必要的。本课题通过实验室模拟,研究了四种环境因素(老化时间、降雨pH、降雨历时、降雨强度)对三种不同涂层中(分别含SiO2-ENPs,Ag-ENPs和TiO2-ENPs)ENPs释放行为的影响。通过静态浸出实验发现,三种ENPs的释放浓度均随着老化时间的增长而升高。在较低或较高pH条件下,SiO2-ENPs,Ag-ENPs的释放量相对较大,而TiO2-ENPs仅在低pH条件下有较大的释放量。随着降雨历时的增长,SiO2-ENPs的释放量逐渐降低,Ag-ENPs的释放量逐渐升高,TiO2-ENPs无明显规律。关于降雨强度对ENPs释放的影响,结果发现随着降雨强度的增加,径流中Si、Ag和Ti的浓度均呈现出升高的趋势。总而言之,涂层中Ag-ENPs和TiO2-ENPs的释放量相对较低(ppb级别),SiO2-ENPs相对较高(ppm级别)。另外,动态光散射检测发现SiO2-ENPs释放到环境当中多数以团聚态的形式存在,只有很少一部分粒径小于0.1μm。鉴于涂层中SiO2-ENPs的释放量相对较大,本研究还针对SiO2-ENPs在环境中的行为规律(不同环境因素对ENPs的影响)进行了研究。实验过程中,为了全面和深入地探究ENPs与自然环境因素的相互作用规律,主要对SiO2-ENPs在不同的盐离子及有机质溶液中的平均粒径、表面电位、纳米级别颗粒含量进行测定分析。研究结果发现,随着盐离子强度增加,SiO2-ENPs团聚程度增大,二价(Ca2+)相对于单价离子(Na+)对SiO2-ENPs团聚有更大的促进作用。腐殖质(Nature organic matter,NOM;主要包括腐殖酸(Humic acid,HA)和富里酸(Fulvic acid,FA))吸附到SiO2-ENPs表面,能使SiO2-ENPs表面携带更多的负电荷,因此颗粒之间静电斥力增大。另外,研究还发现SiO2-ENPs在HA中的粒径大于FA,这主要跟FA和HA的特性有关。在Ca2+与NOM的混合溶液中,SiO2-ENPs的平均粒径相对其他溶液更大,原因可能是Ca2+的离子架桥作用(Ca2+-NOM)。至于纳米级别颗粒含量,结果证实NOM溶液中纳米级别SiO2质量百分比在高pH条件下大于低pH条件。在盐离子溶液以及混合液中,纳米级别SiO2质量百分比符合如下规律:pH7>pH9>pH5。