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工程纳米粒子(Engineering Nanometer Particles,ENPs)已经在化工、生物医学、复合材料、信息技术、催化剂等领域展示了广阔的应用前景生产和使用于社会各种领域,它们在生产、运输和使用过程中有可能排放进入环境,水-土环境是排入环境中的工程纳米粒子的最终归宿。许多工程纳米粒子都难以降解,许多在特定条件下对于人类细胞和微生物都是有害的。进入环境的工程纳米粒子可能通过大气进行传播和扩散,最终都会进入土壤和水体,并有可能通过地表水、地下水等继续扩散,从而危及生态环境。了解工程纳米粒子在水体中的悬浮机制及其影响因子,以及其在土壤和含水层中的运移和归宿是评价其环境影响的重要基础。本项研究利用十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzenesulfonate,SDBS)对五种常见的金属和金属氧化物纳米粒子(纳米零价铁(nanoFe)、纳米银(nanoAg)、纳米氧化钛(nanoTiO2)、纳米氧化铁(nanoFe2O3)和纳米氧化锌(nanoZnO))进行悬浮,对比它们的悬浮稳定性,首次探索了不同条件下五种纳米粒子的不同悬浮能力,并选取稳定性最好的工程纳米粒子进一步研究。本研究还首次选用常见的阴离子表面活性剂SDBS作为悬浮剂制作nanoZnO悬浮液,研究该悬浮液在不同流速、不同离子强度、不同粒径的孔隙介质等条件下在纯石英砂和天然砂中的运移规律,并得出一系列重要成果:1、选取的五种工程纳米粒子在纯水中的悬浮效果与在表面活性剂中的有所不同。在纯水中,五种工程纳米粒子的悬浮能力由小到大的顺序为:nanoFe<nanoFe2O3<nanoTiO2<nanoAg<nanoZnO;在有阴性表面活性剂SDBS存在的情况下,悬浮能力由小到大的顺序为:nanoFe<nanoAg<nanoTiO2<nanoFe2O3<nanoZnO。2、渗透流速变小时会对在一定程度上阻碍nanoZnO在环境土体中的运移。3、环境土体或含水层颗粒粒度对nanoZnO在环境土体中的运移能力有一定影响。4、nanoZnO在环境土体或含水层中的运移能力由于Ca2+的存在而显著降低。5、天然砂中的某些矿物会影响nanoZnO在天然砂中的运移,nanoZnO在天然砂中的运移能力显著低于在同粒度的石英砂中。6、当Ca2+浓度为1M/L时,SDBS悬浮的nanoZnO在粗颗粒石英砂中的运移距离可达44.5m左右,当换为细颗粒石英砂之后其运移距离就会大幅度减小。在天然砂中的运移距离小于在同颗粒石英砂中。