国立云林科技大学环境与安全国立云林科技大学环境与安...

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1、國立雲林科技大學環境與安全衛生工程系學刊第第第六第六六六期期期期（（（（民國民國九十四年年年）年）））奈米鐵金屬溶液對螢光假單胞菌之影響探討12袁又罡、、、林俐利、林俐利1.國立雲林科技大學環境與安全衛生工程系副教授2.國立雲林科技大學環境與安全衛生工程系學生關鍵詞：：：奈米鐵：(nanoiron)、地下水整治(groundwaterremediation)、化學連續萃取（Sequentialchemicalextractions,SCE）摘摘摘摘要要要要近年來為地下水整治(groundwaterremediation)的問題，政府與各個家學者都曾提出許多方法，如使用通透性的奈米鐵牆以去

2、除含氯之化合物等。根據文獻研究得知，使用奈米鐵(nanoiron)來處理地下水污染，其優點有：（1）接觸表面積大（2）可處理多種有機及無機類污染物。但也可能帶來一些問題，因其體積小且易滲入細胞中，當使用此法進行處理污染源的同時，其對於土壤或地下水中的生物亦可能產生未知的影響。本研究之主要目的在於先從了解含有奈米微粒之溶液是否具有生物毒性開始，藉由微生物的生長曲線變化，先行探究奈米鐵金屬溶液對微生物生長狀況是否有所影響；而後再對菌體進行化學連續萃取（Sequentialchemicalextractions,SCE），以初步了解奈米狀態下之物質是否仍具六種重金屬之吸附型態。研究結果顯示，螢

3、光假單胞菌於平均粒徑114nm下所能承受之最高濃度為500mg/L，平均粒徑為63.9nm時，該菌生長狀況則呈現紊亂；在化學連續萃取方面，含有奈米鐵金屬溶液之實驗組中，其殘留型態佔34%至64%不等，又殘留型態可視為細胞內吸收的部分，故初步推估奈米鐵金屬較無法為螢光假單胞菌所利用。一一一、一、、、前前前前言言言言體。雖絕大多數的物質於適當的使用量下，無論是對人、動植物亦或是環境均有所助益，但其仍有危險劑奈米技術除廣泛應用於環境污染整治與電子半導量的限制在；又當奈米物質散佈於環境中時，其回收體產業外，亦逐步應用於臨床醫藥上(曾銀春，2003)。亦為一重要課題。無論使用於何處，雖可產生許多正

4、面的環境效益與醫本研究之主要目的在於先從了解奈米微粒學上的幫助，但亦可能在製造過程中衍生環境風險，(nanoparticle)是否具有生物毒性開始，藉由螢光假單於醫學上之使用，亦可能發生因其微小而游移至其他胞菌(Pseudomonasfluorescens)之生長曲線變化，先行細胞或器官之情況。探究奈米鐵金屬溶液對螢光假單胞菌之生長狀況是否因奈米材料特有之性質，且奈米科技之發展對於有所影響；再對菌體進行化學連續萃取(Sequential環境生態的負面影響較缺乏科學數據，故未來發展奈chemicalextractions,SCE)，以初步了解於奈米狀態下米技術及相關製程時，應需優先考慮降低

5、其可能的健之物質是否仍具六種重金屬之吸附型態。康風險(簡宏民、許順珠，2004)。根據各專家學者研究指出，大多數表示奈米零價二二二、二、、、文獻回顧文獻回顧鐵對環境污染整治上均有顯著之效果，但於處理污染物的同時，過程中亦可能有許多奈米微粒(nanoparticle)1.地下水整治技術散佈於水體中，且可能透過附近居民的引用進而污染(1)地下水整治技術回顧了附近的土地，亦可能經由食物鏈的方式迫害到生物台灣地區較常用之地下水整治技術有：地下水抽出處理法(pumpandtreat)、現地生物復育法近年來由於生物科技迅速竄起，加上物理、(in-situbioremediation)、現地空氣注入法

6、(in-situ化學等重金屬回收處理方式之成品及所需耗費airsparging)及目前美國流行的自然衰減法之電力龐大，且有二次處理之問題，故已逐步利(monitorednaturalattenuation；MNA)(葉仙帶，用微生物之可吸收重金屬之特殊能力，來處理重2003)。金屬污染的問題。(張銘仁，2003)。(2)零價鐵之應用(2)微生物處理重金屬之機制零價金屬意指Fe、Al及Zn等元素態金屬，重金屬元素對微生物的關係大致分為：微生因其還原能力強，故已被廣泛地應用於地下水污物生長所需之重金屬與對微生物無任何生理上染整治復育上，其中又以零價鐵最被廣泛應用。的助益且具毒性者。一般來說，

7、金屬元素於微生目前已有許多研究是以零價鐵的還原機制及影物體內為某些酵素合成之重要成份，但當濃度過響因子為主題來進行(MathesonandTratnyek，高時則會對微生物產生毒性，並造成抑制生長的1994；Gillhametal.，1994)。當污染物具較高之效果(柯勇，2003；張銘仁，2003)。還原電位時，則污染物易接受零價鐵釋出之電子4.化學藥劑連續萃取法而被還原。根據污染物與零價鐵的氧化還原電位(1)化學藥劑連續萃取之重