欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:24595639
大小:77.47 KB
页数:3页
时间:2018-11-15
《工程纳米材料的环境行为》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、工程纳米材料的环境行为及其生态风险摘耍:本文介绍了纳米材料的概念以及一些生活中的应用,并概述了其环境行为以及莓性效应和致毒机理,对生物体的影响。1纳米材料的生产、使川和排放纳米材料是桁任何一•维几何尺吆处于纳米尺度(1〜100nm),并ft•有特殊性能的材料.根据化学组成,纳米材料一般分为:碳纳米材料,仅括单壁纳米碳管(SWCNTs)、多壁纳米碳管(MWCNTs)、富勒烯(C60)、炭黑等;金属及氧化物纳米材料,包拈氧化物纳米紂料(如纳米ZnO,TiO2,SiO2等)、零价纳米金屈材料(如纳米铁,银,金等)和纳米金域盐类(
2、如纳米硅酸.盐,陶瓷等);S了•点,如CdSc,CdTe等;纳米聚合物,如聚苯乙烯.纳米材料可广泛地应用干电子、医药、化工、军事、航空航天等众多领域.据伍德罗威尔逊国际中心统计,截至2009年8门25U,在该中心M站自由登记的纳米产品己达1015种,涵盖健康与保健、家W•与园艺、电子产品与电脑、贪品与饮料、切割、汽车、家川电器和儿童用品等八大类.其中健康与保健类纳米产品最多(605利9,乜括137种化妆品、155种织物、193种个人护理用品、93种体育用品、33种防晒霜和43种过滤器等.纳米产品中用到最多的纳米材料是纳米银
3、,W次是纳米碳(包括富勒烯),接下来依次是纳米锌(包括氣化锌)、纳米硅、纳米钦(包括氧化钛)和纳米金.预计,2010年纳米材料的生产量将达到儿ff万吨.纳米材料在生产、使用、废弃过程屮,必然会通过各种途径以“三殷”形式进入环境,外造成一定的生态效应和人群暴露.但迄今对纳米材料的排放方式和排放fi等的研究报道非常少.研究表明,含纳米银的织物在洗涤过程中会释放岀其所含的纳米银;建筑物外墙涂料屮的TiO2纳米颗粒会被雨水冲刷进入水体;在废弃锂电池的回收过程,其所含的纳米颗粒可能被释放出来.K6hler等采用生命周期评价方法研究了
4、典型纳米碳管的释放途径和规律.为切实控制纳米材料的潜在污染/有必要探明企业生产过程和纳米产品使用过程屮纳米材料的排放特征及规律,外从生命周期角度评估其风险,提出清洁生产方案.2纳米材料的环境行为概述纳米材料进入环境后,类似艽他环境污染物,也会在大气圈、水圈、土壤圈和生命系统中进行复杂的迁移/转化过祝.纳米材料会通过人类活动14人气排放和人气干/湿沉降等在地表(包括陆而和水而)与人气之W交换;人气屮的纳米材料还可能随人气环流等进行长距离的迁移扩散;进入土壤的纳米材料可能发生迁移/转化行为,如渗滤到地下水层、通过地表/地下径流
5、等进入水体或被陆生生物(ti括动物和桢物)吸收积累而迁出土壤;进入水体的纳米材料会发生复杂的水环境行为,可能在水中分散并稳定悬浮,也可能团聚而沉降到底泥中;底泥中的纳米紂料会因扰动等原因再悬浮;水体屮的纳米材料可能会因物理、化学、生物等作川而转化/降解;转化前后的纳米材料都有可能被水伞生物吸收积累;环境中的纳米材料有可能通过呼吸、饮食、皮肤接触等途径对人体暴露,危害人体健康.但与艽他环境污染物不同,纳米材料之问会发生团聚与分散行为,而显著影响W在环境屮的归趋和效戍.因此,纳米材料的团聚与分散行为是当前的一个研究热点.现有研
6、究表叨,一些A然源(火111爆发、沙尘接、森林火灾等)和人为源(汽车尾气、秸杆燃烧、工矿活动等)产生的纳米颗粒或超细颗粒会进入人气,发生复杂的人气光化宁行为,与井存污染物相互作用,一定条件下,会随气流进行长距离输送并对人体暴露.但迄今鲜见纳米材料大气环境行为的研究报道.目前,已有较多纳米材料土壤环境行为的研究报道,{H.基本局限于其在土壤孔隙环境中的迁移扩散.研究H的主要有两个,一足探明纳米材料穿透土层进入丼污染地下水的潜力;二是提高纳米材料(以零价铁力主)穿透土S进入并修复污染地下水的性能.研究的纳米材料包括零价铁,nC
7、60,SWCNTs,TiO2,SiO2和铝等.为简化实验条件,研究方法还局限在实验室㈧的土柱模拟,鲜见野外实践研究.土柱填塞材料以石英砂为主,也有少量研究用土壤颗粒作为堵塞材料.纳米材料在上壤孔隙环境中的迁移扩散性能受纳米材料的物理化学性质控制,如颗粒人小、表而电荷及亲水性等.十柱填塞材料的性质也会显著影响纳米材料的穿透能力,如在石英砂和砂土屮的穿透性能人于壤土和黏土,穿透性能随土壤屮可溶性旮机碳含量增加而增加.溶液性质会改变纳米材料和填塞材料颗粒的性质而影响穿透性能,如随溶液离子强度增大,纳米材料容易团聚而被填塞材料堵截
8、.溶液的流动速度也会影响穿透性能,穿透性能随流动速度增加而增加.这些研究提商了我们对纳米材料土壤环境行为的认识,似实验室的梭拟研究不能完全代表野外实际情况.3纳米颗粒的毐性效应及致毐机理3.1毒性效应纳米颗粒的毒忡研究敁單集中在对比研究纳米尺度和微米尺度的颗粒物对各种模型生物急性毒性和急性反应的差异上。
此文档下载收益归作者所有