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工业纳米材料的广泛应用不可避免地会释放到自然环境中,对生物,对人类带来潜在的威胁。而粘土矿物质、离子强度、有机质等又会对纳米材料的迁移产生影响使威胁变得更加复杂严重,因此需要对其进行系统研究。本文选用金红石纳米二氧化钛(nTiO2)与纳米零价铁(nZVI)为研究对象,探索粘土矿物质对它们迁移的影响,并通过zeta电位与水力学半径测定等实验,以及两点动力学模型对其在石英砂柱中的迁移性与滞留机理进行深入研究。(1)磷酸盐存在时,蒙脱土和硅藻土对金红石nTiO2在石英砂柱中迁移机制研究:氯化钠浓度的增加会降低nTiO2的迁移,并且产生“阻塞效应”,蒙脱土和硅藻土都会抑制nTiO2的迁移,但硅藻土的抑制作用更强。磷酸盐的存在会促进nTiO2的迁移,并且蒙脱土和硅藻土的抑制作用会消失。(2)有机酸对nTiO2在氢氧化铁修饰石英砂中迁移机制的研究:石英砂表面修饰氢氧化铁后会极大的抑制nTiO2的迁移,但是有机酸存在时会促进nTiO2的迁移,氯化铵作为背景时,促进作用的顺序是:鞣酸>单宁酸>草酸。当氯化钙作为背景时促进作用顺序为鞣酸>单宁酸>草酸>腐殖酸>黄腐酸。高氯化钙浓度下腐殖酸和黄腐酸的促进作用很大程度的降低了。这是因为草酸、腐殖酸、黄腐酸会与钙离子发生反应,而其中对黄腐酸分子上的负电荷的屏蔽作用更强。(3)粘土矿物质负载的nZVI在石英砂柱中的迁移机制研究:粘土负载促进了nZVI的迁移,nZVI负载在蒙脱土和硅藻土上后在氯化钠和氯化钙作为背景时出流比都比较高,而负载在沸石上时nZVI迁移比较低。对于凹凸棒土负载的nZVI的迁移,其迁移曲线不规则,可能与凹凸棒土自身性质有关。(4)氯化铅存在时对粘土负载nZVI在石英砂柱中的迁移机制研究:相对于沸石和凹凸棒土而言,蒙脱土和硅藻土对铅的吸附等温曲线中效果是比较好的。柱迁移实验中,随着氯化铅浓度增加,负载在蒙脱土和硅藻土上的nZVI的迁移量随之减少,但流出液中总铅的含量逐渐增加,表明石英砂和滞留在柱中的nZVI会吸附一部分的铅,而更多的铅会随着溶液与流出的nZVI一起迁移。