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资源与环境学院刘艳丽教授团队在粘土矿物对环境重金属修复效应研究方面取得新进展-凯发k8真人版网址

作者:刘艳丽记者:通讯员:摄影: 出处:资源与环境学院发布时间:2023-04-21

近日,资源与环境学院刘艳丽教授团队在《science of the total environment》在线发表了题为“efficient cadmium immobilization by organic loaded na-montmorillonite in a contaminated soil”的研究论文。刘艳丽教授为该论文的通讯作者,博士后刘娜、硕士研究生牛国梁为该论文的第一作者。

镉(cd)被列为人类致癌物之一,易从土壤转移到植物体,从而沿食物链在动物和人体中积累。在我国生态环境高质量发展过程中,迫切需要对镉污染土壤进行修复,为农产品安全和国民健康提供保障。粘土矿物具有较高的阳离子交换量(cec)、比表面积及表面电荷特性,常被作为吸附剂来降低水和土壤中重金属的移动性和生物有效性。



蒙脱石作为自然界中储量丰富、成本低廉的粘土矿物,是我国高效天然吸附剂的重要储备资源。蒙脱石吸附金属离子存在容易释放的问题,通过有机负载使蒙脱石提高对金属离子的固定作用,避免蒙脱石吸附重金属造成的二次污染。因此,为了提高粘土矿物对cd的吸附能力和固定效率,本研究对粘土矿物蒙脱石进行钠盐处理得到钠基蒙脱石(na-m)以提高矿物稳定性及可塑性,并通过负载腐植酸钾、壳聚糖和甘氨酸三种不同有机物提高na-m对cd(ⅱ)的吸附性能。负载腐植酸钾的na-m(na-m- ha)具有最高的比表面积和cec,对cd(ⅱ)的吸附量最高,分别比负载壳聚糖(na-m-cts)和甘氨酸的na-m(na-m-g)高22.5%和81.8%。有机负载蒙脱石对土壤中cd固定行为及机理的系统研究发现,高温、高ph、低本底离子强度和低价竞争阳离子有利于cd(ⅱ)在na-m-ha上的吸附。na-m-ha吸附cd(ⅱ)主要通过静电吸引、离子交换和络合作用来实现。cd污染土壤施用na-m-ha的生菜盆栽试验发现,与不施用na-m-ha的对照相比,施用量2%的na-m-ha使土壤有效镉含量降低36.0%和植株cd累积量降低56.8%。

本研究制备的负载腐植酸钾蒙脱石na-m-ha是一种绿色、低成本、性能优良的cd稳定吸附剂,在修复受cd污染土壤中可有效降低cd的生物有效性,从而降低cd在食物链中的转移风险,减弱cd污染对人类健康的威胁。

该研究得到了国家自然科学基金的资助。

论文链接:


编      辑:万    千 

审      核:贾    波 


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