土壤天然納米顆粒提取及其性質(zhì)和環(huán)境行為的表征.pdf

1、納米顆粒在科學(xué)及工程上都有著非常廣泛的應(yīng)用，而天然納米顆粒的生物地球化學(xué)及其對生態(tài)環(huán)境的影響是發(fā)展最快的研究領(lǐng)域之一，但是對于天然土壤納米顆粒的形態(tài)、性質(zhì)及環(huán)境行為等相關(guān)研究尚處于起步階段，許多問題有待探討。我們采用超聲分散的方式從中國常見的12種土壤中分散提取納米顆粒，運用激光納米粒度儀、透射電鏡(TEM)、傅里葉紅外（FTIR）、X射線衍射(XRD)等技術(shù)研究納米顆粒的形貌特征、結(jié)構(gòu)組成、環(huán)境行為等。研究結(jié)論主要有:
　　

2、本研究建立了一種清潔、快速、有效的提取土壤納米顆粒的方法，并通過該方法確定了土壤中納米顆粒的存量。提取納米顆粒的方法與土壤自身性質(zhì)有關(guān)，各種不同的土壤適用于不同的分散條件，黑土、棕壤中能夠提取得到80-130gkg-1的納米顆粒，這些納米顆粒的粒徑在30nm左右，無機礦物以蒙脫為主，褐土、潮土、黃壤、磚紅壤等次之，所提取得到的納米顆粒粒徑在60-80nm左右，礦物組成以高嶺石為主，而紅壤、黃筋泥等土壤中無法提取得到納米顆粒。納米顆粒中的

3、有機碳含量及比表面積值普遍高于原土壤中有機碳的含量和比表面積值。原始溶液條件下土壤納米顆粒在長時間放置過程中團聚過程并不劇烈，其中從棕壤、黑土及廣西的磚紅壤提取得到的納米顆粒能夠在長時間內(nèi)粒徑仍保持在納米尺度。納米顆粒的濃度、pH、離子強度及種類是影響納米顆粒穩(wěn)定性的幾個重要因素，較低的納米顆粒濃度、較高的pH值及較低的離子強度等都有利于納米顆粒保持分散穩(wěn)定的狀態(tài)。
　　 我們認(rèn)為土壤納米顆粒能夠在土壤等多孔介質(zhì)中遷移，因此能夠

4、參與地球生物圈的各種環(huán)境過程。我們采用水溶性提升實驗測定菲在水及天然土壤納米顆粒之間的分配系數(shù)。天然納米顆粒能夠促進菲在水中的溶解，當(dāng)納米顆粒粒徑小、顆粒分散穩(wěn)定并含有較高有機質(zhì)時，對于菲的增溶作用非常明顯，但當(dāng)納米顆粒的穩(wěn)定性及分散性下降時，如納米顆粒的濃度增加，導(dǎo)致納米顆粒相互碰撞團聚的概率增加及納米顆粒長時間放置導(dǎo)致納米顆粒自身的團聚過程，會致使納米顆粒的粒徑變大，吸附表面變小，影響到對菲的吸附，使菲在水溶液中的溶解度呈指數(shù)型下降