新型石墨材料“織網(wǎng)”捕捉水中重金屬
2014年06月30日 9:52 6818次瀏覽 來源: 中國科學(xué)報 分類: 鉛鋅資訊
隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,不少地方的水環(huán)境均不同程度地遭受污染,“罪魁”之一便是重金屬污染。這類看不見、摸不到的物質(zhì)如何去除?一個來自中科院合肥院智能所的科研團(tuán)隊正在利用專長攻克難題。
新型材料去除水中鈷離子原理圖
“我們制備了一種新型的氨基化氧化石墨烯納米復(fù)合材料,大量實驗證明,這種新型材料可快速、高效地去除水中鈷離子。”中科院合肥研究院合肥智能機(jī)械研究所(以下簡稱智能所)副所長劉錦淮日前在接受記者采訪時透露。
利用這種新型的氨基化氧化石墨烯(GO-NH2)納米復(fù)合材料,劉錦淮與智能所研究員黃行九帶領(lǐng)科研團(tuán)隊,對來自內(nèi)蒙古托克托縣興旺莊村、安徽蒙城縣三義鎮(zhèn)的以及普通自來水這三種水樣進(jìn)行鈷污染模擬實驗,效果非常理想。
該研究成果已發(fā)表在環(huán)境類知名期刊《危險材料雜志》上。評審人認(rèn)為:“這是一項精細(xì)且效果突出的工作。”
水環(huán)境保護(hù)備受重視
不久前,環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合其他七大部委“重拳”出擊,將重點開展涉重金屬和醫(yī)藥制造行業(yè)排污監(jiān)督檢查,深化重點流域重污染行業(yè)水污染專項整治。
在劉錦淮看來,治理水污染、保護(hù)水環(huán)境刻不容緩。工業(yè)廢水、礦山開采和金屬冶煉等產(chǎn)生的污染物通過不同的方式進(jìn)入水環(huán)境中,國內(nèi)不少地方的水環(huán)境均受到不同程度污染。有數(shù)據(jù)表明,我國各大江河湖庫普遍受到不同程度的重金屬污染,其底質(zhì)污染率高達(dá)80.1%,而且已經(jīng)開始影響到水體的質(zhì)量。例如,黃河、淮河、松花江、遼河等十大流域的流域片,重金屬超標(biāo)斷面的污染程度均為類。
科研人員發(fā)現(xiàn),重金屬污染與有機(jī)污染物不同,重金屬不能被微生物所分解,其流入水體后,可通過食物鏈在生物體內(nèi)逐步富集。而重金屬不斷富集后,只需微量濃度即會對人與動植物產(chǎn)生毒性效應(yīng)。并且,毒性具有持續(xù)性和放大作用,經(jīng)過生物累積可在生物體內(nèi)成千上萬倍累積,特別是在人體內(nèi)一定部位積累最終致使人體中毒甚至致癌。
近年來,在國家重大科學(xué)研究計劃項目“應(yīng)用納米技術(shù)去除飲用水中微污染物的基礎(chǔ)研究”等項目的支持下,“973”項目首席科學(xué)家劉錦淮與中科院“引進(jìn)海外杰出人才”黃行九帶領(lǐng)研究團(tuán)隊在水污染物重金屬污染物治理中取得了系列成果,此次取得的創(chuàng)新成果正是在這一背景下產(chǎn)生的。
通過初步調(diào)研,他們發(fā)現(xiàn)目前我國實際水環(huán)境重金屬污染存在兩大問題:一是很多缺水地區(qū)的居民都飲用地下水,而大部分地區(qū)的深層地下水中的礦物質(zhì)含量均已超標(biāo),影響人們身體健康;二是工業(yè)污染使得含有重金屬等有毒物質(zhì)排放到自然環(huán)境中,再轉(zhuǎn)移到飲用水中,其結(jié)果可想而知。
“我們希望運(yùn)用科技來實際解決這些問題。”黃行九說。研究中之所以選擇鈷離子作為主要污染物,是因為水中重金屬離子鈷在高濃度時會引起諸多嚴(yán)重的健康問題,如低血壓、癱瘓、腹瀉和骨缺陷,也會導(dǎo)致活細(xì)胞基因突變。此外,放射性鈷-60還是重要的核污染物。
責(zé)任編輯:彭彭
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