【摘要】：隨著納米材料的生產(chǎn)及其衍生產(chǎn)品的工業(yè)化應(yīng)用的不斷擴(kuò)大,這種新型人造納米材料(ENMs)的環(huán)境意義也引起了廣泛的重視。納米氧化鋅(nZnO)作為應(yīng)用為廣泛的納米材料之一,其對(duì)自然環(huán)境的影響在于其本身具有一定的毒性。因此,全面了解nZnO在自然環(huán)境中的遷移規(guī)律和存在形態(tài)對(duì)于正確評(píng)估及控制其對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)是至關(guān)重要的。本文的第二部分通過(guò)實(shí)驗(yàn)室土柱實(shí)驗(yàn),比較了幾種重要的環(huán)境因素對(duì)nZnO在石英砂與土壤中遷移和截留行為的區(qū)別,環(huán)境影響因素為起始濃度和離子強(qiáng)度。在石英砂中,nZnO具有非常好的遷移能力,尤其是在C0較低的情況下,nZnO的C0越高,其流出濃度越低。相反地,在土壤中,C0較低時(shí),nZnO在土壤中幾乎被截留,且nZnO的流出濃度隨著C0升高而增加。在兩種介質(zhì)中,截留曲線為超指數(shù)曲線,表明nZnO在土柱入口附近容易沉積。DLVO能量計(jì)算顯示,不同體系間存在的能量勢(shì)壘(Φmax)差別造成了nZnO在介質(zhì)中截留程度的不同。nZnO-nZnO間的Φmax低于nZnO-石英砂間的能壘,因此,在石英砂中先前己沉積的nZnO成為了隨后nZnO顆粒的吸附位置。而在土壤中先前沉積的nZnO增強(qiáng)了隨后nZnO和土壤表面間的能壘,不利于nZnO沉積。通過(guò)兩點(diǎn)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)nZnO的穿透曲線進(jìn)行擬合,得到了很好地?cái)M合效果,較好地解釋了nZnO的遷移行為。在石英砂中,脫附作用較強(qiáng)于吸附作用(k1dk1a),張力作用系數(shù)(k2str)隨著C0升高而升高；然而土壤表面對(duì)nZnO具有較強(qiáng)吸附作用,且吸附系數(shù)大于脫附系數(shù)(k1ak1d),張力作用系數(shù)(k2str)隨著C0升高而降低。這些差別是造成nZnO在石英砂和土壤中不同遷移行為的主要原因。本論文的第三部分研究了在大運(yùn)河水中不同尺寸的天然膠體存在或不存在情況下,nZnO和納米二氧化鈦(nTiO2)的共同沉淀和團(tuán)聚行為。通過(guò)Stokes公式和簡(jiǎn)化Smoluchowski-基礎(chǔ)團(tuán)聚-沉淀方程計(jì)算得到了nZnO和nTiO2在運(yùn)河水中沉淀速率(Vs)、同質(zhì)團(tuán)聚系數(shù)(khom,crit)和異質(zhì)團(tuán)聚速率系數(shù)(khet,crit)。在含小于1 mm和25μm天然膠體運(yùn)河水中nZnO和nTiO2的沉降規(guī)律類(lèi)似,天然膠體的存在顯著影響nZnO和nTiO2在運(yùn)河水中的團(tuán)聚和沉降行為。nZnO濃度增加對(duì)其沉降過(guò)程影響不明顯,nTiO2的加入顯著減慢nZnO的沉降。DLVO能量計(jì)算顯示,nZnO-天然膠體和nTiO2-天然膠體間能量勢(shì)壘(Φmax)和第二極小值(Φmin2)顯著低于nZnO-nZnO和nTiO2-nTiO2的,說(shuō)明nZnO和nTiO2更易傾向于與天然膠體發(fā)生異質(zhì)性團(tuán)聚。nZnO和nTiO2的沉降在不含天然膠體的運(yùn)河水和去離子水中表現(xiàn)出相反的現(xiàn)象。在去離子水中,nZnO快速沉降,nTiO2的沉降緩慢。而在不含天然膠體運(yùn)河水中,nZnO的沉降較緩慢,nTiO2的加入對(duì)nZnO的沉降的影響不明顯；nTiO2的沉降較快,nZnO的存在能夠降低nTiO2的沉降作用。由于nTiO2-nTiO2間Φmax和Φmin2的相對(duì)較低,nTiO2易于發(fā)生自團(tuán)聚(同質(zhì)團(tuán)聚)作用而沉降。模型參數(shù)計(jì)算表現(xiàn),在含天然膠體運(yùn)河水中,nZnO和nTiO2的Vs和khet,crit最高,意味著nZnO和nTiO2容易與天然膠體形成異質(zhì)性團(tuán)聚。當(dāng)在運(yùn)河水中nZnO和nTiO2同時(shí)存在時(shí),二者的穩(wěn)定性明顯提高,相應(yīng)的Vs和khet,crit降低。在不含天然膠體運(yùn)河水中,nZnO和nTiO2的沉淀行為與含天然膠體體系中不一樣。在不含天然膠體運(yùn)河水體系中,nZnO和nTiO2的Vs、Khom,crit和khet,crit顯著低于含天然膠體運(yùn)河水中的系數(shù)。nTiO2的加入降低了nZnO的Khom,crit而增加了其Khet,crit值。這個(gè)現(xiàn)象與天然河水中的溶解態(tài)有機(jī)質(zhì)(DOC)的不同作用有關(guān)�？傮w來(lái)說(shuō),本項(xiàng)研究闡明了nZnO在石英砂和土壤中的遷移和截留行為的顯著不同,在研究納米材料在多孔介質(zhì)中的遷移與截留時(shí),石英砂并不能代替土壤介質(zhì)。此外,不穩(wěn)定納米材料(即nZnO)在水環(huán)境中的環(huán)境行為受穩(wěn)定的納米材料(即nTiO2)的影響。模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明了nZnO和nTiO2在自然環(huán)境中的轉(zhuǎn)化行為,為納米材料在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化研究提供了參考依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X131

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜仕國(guó),施冬梅,鄧輝;納米材料的特異效應(yīng)及其應(yīng)用[J];自然雜志;2000年02期

2 ;納米材料 新世紀(jì)的黃金材料[J];城市技術(shù)監(jiān)督;2000年10期

3 ;什么是納米材料[J];中國(guó)粉體技術(shù);2000年05期

4 鄒超賢;納米材料的制備及其應(yīng)用[J];廣西化纖通訊;2000年01期

5 吳祖其;納米材料[J];光源與照明;2000年03期

6 ;納米材料的特性與應(yīng)用方向[J];河北陶瓷;2000年04期

7 沈青;納米材料的性能[J];江蘇陶瓷;2000年01期

8 李良訓(xùn);納米材料的特性及應(yīng)用[J];金山油化纖;2000年01期

9 劉冰,任蘭亭;21世紀(jì)材料發(fā)展的方向—納米材料[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

10 劉憶,劉衛(wèi)華,訾樹(shù)燕,王彥芳;納米材料的特殊性能及其應(yīng)用[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王少?gòu)?qiáng);邱化玉;;納米材料在造紙領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];'2006（第十三屆）全國(guó)造紙化學(xué)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

2 宋云揚(yáng);余濤;李艷軍;;納米材料的毒理學(xué)安全性研究進(jìn)展[A];2010中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(第四卷)[C];2010年

3 ;全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

4 鐘家湘;葛雄章;劉景春;;納米材料改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的實(shí)踐與建議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

5 高善民;孫樹(shù)聲;;納米材料的應(yīng)用及科研開(kāi)發(fā)[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

6 ;全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（下卷）[C];2001年

7 金一和;孫鵬;張穎花;;納米材料的潛在性危害問(wèn)題[A];中國(guó)毒理學(xué)通訊[C];2001年

8 張一方;呂毓松;任德華;陳永康;;納米材料的二種制備方法及其特征[A];第四屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

9 古宏晨;;納米材料產(chǎn)業(yè)化重大問(wèn)題及共性問(wèn)題[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2003年

10 馬玉寶;任憲福;;納米科技與納米材料[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 周建人;我國(guó)出臺(tái)首批納米材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)建材報(bào);2005年

2 記者 王陽(yáng);上海形成納米材料測(cè)試服務(wù)體系[N];上�？萍紙�(bào);2004年

3 ;納米材料七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2005年

4 通訊員 韋承金邋記者 馮國(guó)梧;納米材料也可污染環(huán)境[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

5 廖聯(lián)明;納米材料 利弊皆因個(gè)頭小[N];健康報(bào);2009年

6 盧水平;院士建議開(kāi)展納米材料毒性研究[N];中國(guó)化工報(bào);2009年

7 郭良宏 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 江桂斌 中國(guó)科學(xué)院院士;納米材料的環(huán)境應(yīng)用與毒性效應(yīng)[N];中國(guó)社會(huì)科學(xué)報(bào);2010年

8 記者 任雪梅　莫璇;中科院納米材料產(chǎn)業(yè)園落戶(hù)佛山[N];佛山日?qǐng)?bào);2011年

9 實(shí)習(xí)生 高敏;納米材料：小身材涵蓋多領(lǐng)域[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

10 本報(bào)記者 李軍;納米材料加速傳統(tǒng)行業(yè)升級(jí)[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊楊;功能化稀土納米材料的合成及其生物成像應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 王艷麗;基于氧化鈦和氧化錫納米材料的制備及其在能量存儲(chǔ)中的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

3 吳勇權(quán);含銪稀土納米材料的功能化及其生物成像應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 曹仕秀;二硫化鎢(WS_2)納米材料的水熱合成與光吸收性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

5 廖蕾;基于功能納米材料的電化學(xué)催化研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

6 胥明;一維氧化物、硫化物納米材料的制備，功能化與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

7 李淑煥;納米材料親疏水性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定與計(jì)算預(yù)測(cè)[D];山東大學(xué);2015年

8 范艷斌;亞細(xì)胞水平靶向的納米材料的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

9 丁泓銘;納米粒子與細(xì)胞相互作用的理論模擬研究[D];南京大學(xué);2015年

10 駱凱;基于金和石墨烯納米材料的生物分子化學(xué)發(fā)光新方法及其應(yīng)用[D];西北大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 向蕓頡;卟啉納米材料的制備及其應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2010年

2 劉武;層狀納米材料/聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能[D];華南理工大學(xué);2015年

3 劉小芳;基于納米材料/聚合膜材料構(gòu)建的電化學(xué)傳感器應(yīng)用于生物小分子多組分的檢測(cè)[D];西南大學(xué);2015年

4 王小萍;基于金納米材料構(gòu)建的電化學(xué)傳感器及其應(yīng)用[D];上海師范大學(xué);2015年

5 郭建華;金納米材料的修飾及其納米生物界面的研究[D];河北大學(xué);2015年

6 魏杰;普魯士藍(lán)納米粒子的光熱毒性研究[D];上海師范大學(xué);2015年

7 張華艷;改性TiO_2納米材料的制備及其光電性能研究[D];河北大學(xué);2015年

8 胡雪連;基于納米材料的新型熒光傳感體系的構(gòu)筑[D];江南大學(xué);2015年

9 黃樊;氧化鈷基催化材料形貌、晶面控制與催化性能研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

10 周佳林;新型核殼結(jié)構(gòu)金納米材料用于腫瘤的近紅外光熱治療研究[D];浙江大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2445118