利用纳米颗粒进行环境清理

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纳米颗粒被广泛应用于食品加工、消毒剂、水净化和家用电器等领域。通过预防、检测、监测和修复污染，人们对将纳米技术应用于环境清理的兴趣正在增加。

当前的清洁问题和纳米颗粒溶液

环境清理项目涉及全球和地方利益，包括垃圾填埋场、油田和可能含有和泄漏农药、石油、重金属和其他危险化学物质的工业场所的清理。受影响的资源，如含水层和地下水，有可能危害周围的人口。

目前的清洁技术包括热处理、化学氧化和表面助溶剂冲洗。这些方法昂贵、耗时，而且只有部分有效，这正推动工业界转向纳米颗粒，作为一种更具成本效益的解决方案。

目前用于解决环境清理问题的纳米技术方法包括纳米沸石、金属氧化物、碳纳米管和双金属纳米颗粒。这些技术可以转化和解毒污染物。纳米级零价铁是目前最受欢迎的用于环境清理的纳米颗粒技术，部分原因是其高表面积和高反应性提高了清理效率。

纳米颗粒在环境清理中的应用

纳米颗粒在清洁地下水和土壤方面对环境部门有重要用途。纳米级零价铁尤其多样化。通过将其注射到受影响的区域，它可以脱氯有机溶剂，解毒农药，固定金属，转化肥料，如硝酸盐。其他纳米颗粒也可以应用于这些问题，如用于有机溶剂脱氯的双金属纳米颗粒和用于农药解毒的碳纳米管。

纺织业在破坏环境方面所扮演的角色受到了越来越多的审查。染料具有致癌性和致突变性，可以从纺织厂泄漏到环境中。纳米颗粒可以解毒染料，防止与染料长寿命和有害环境影响相关的问题。同样，纳米颗粒已成功应用于去除有毒金属。磁性纳米颗粒具有高磁性能和大表面积，在金属去除中具有良好的效果，且去除效率高、去除率高。

到目前为止，纳米颗粒已被应用于地下水、水、废水、原油泄漏和土壤的清理。除了治理污染，纳米颗粒还被成功地用于检测和监测。磁性纳米颗粒是不具有磁记忆的纳米颗粒(包括纳米级零价铁纳米颗粒)，已被用于分析存在于水、甲醇和新鲜农产品中的有机化合物和农药。这是通过将纳米技术与质谱方法和/或色谱技术(如气相色谱法或高性能液相色谱法)相结合来完成的。

纳米颗粒的风险

随着这项不断发展的技术带来的好处，纳米颗粒也存在着往往尚未被充分探索的风险。总的来说，纳米颗粒的应用存在五个主要问题:纳米颗粒在高浓度时聚集成更大的团簇或生物积累，不确定的流动性和扩散能力，对人类或生态健康的潜在未知危险，在自然环境中的寿命，以及纳米颗粒被引入后是否有可能从环境中去除。

关于纳米颗粒对环境和人类健康影响的研究涵盖了几种生物。在细菌中，纳米颗粒已被证明会导致活细胞中的活性氧，从而破坏DNA和细胞存活。在植物中，当纳米颗粒浓度高于200 mg/L时，就会产生毒性。在土壤微生物中，纳米颗粒在干燥土壤中是有毒的。

通过水或食物摄入、吸入或通过受污染的空气接触，纳米颗粒对人体的影响是多方面的。举几个例子，纳米颗粒与氧化应激、DNA突变、肺部疾病和炎症有关。对环境和人类健康的不利影响可能意味着它在环境清理中的广泛使用将受到限制，除非可以克服安全问题，除非污染物的危害明显更大。与其他纳米技术相比，纳米颗粒可以带来巨大的好处原位应用可以安全地进行。

资料来源及进一步阅读

1. 帕蒂尔轮上。et al。(2016)。用于环境清理的纳米颗粒:对潜在风险和新兴解决方案的回顾。环境技术与创新。http://dx.doi.org/10.1016/j.eti.2015.11.001
2. Kaur R。et al。(2014)。用于环境净化和农药残留分析的磁性纳米颗粒的合成与表面工程综述。分离科学杂志。https://doi.org/10.1002/jssc.201400256
3. 张建民(2006)。纳米技术用于环境净化。Nanotoday。https://doi.org/10.1016/s1748 - 0132 (06) 70048 - 2

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