高速發展的工業給環境帶來大量的重金屬污染，自2005年以來我國逐步進入重金屬污染事件高發期，由此引發的食品安全和生命健康問題屢見不鮮。土壤重金屬污染的形勢越發嚴峻，數據表明，全國約有19.4%的耕地調查樣點超過土壤環境質量限量標準。如何治理好土壤中的重金屬，已成為急需解決的問題，然而要在短時間內卸掉土壤不能承受之“重”面巨大挑戰。
據環保部和國土資源部2014年公布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，我國土壤環境總超標率為16.1%，鎘、砷、鉛、鉻、汞等重金屬污染尤為嚴重，成為土壤中長期存在的“毒瘤”，這些污染物質一旦進入土壤可以持續幾個世紀，通過皮膚接觸、受污染水源和受污染作物三種途徑進入人體，導致人體細胞發生癌變。
針對我國土壤污染嚴峻形式，國務院于2016年5月28日出臺的《土壤污染防治行動計劃》（簡稱“土十條”）明確指出，要加大科技研發力度，加強土壤污染防治研究，力爭到2020年受污染耕地安全利用率達到90%左右，污染地塊安全利用率達到90%以上，到2030年受污染耕地安全利用率達到95%以上，污染地塊安全利用率達到95%以上。
土壤重金屬污染治理已經刻不容緩，技術不成熟是困擾我國土壤修復最大的難題。我國土壤重金屬污染量大面廣，決定了任何成本高昂的技術都難以大規模推廣，也使國外主要針對小塊土地修復的技術在國內難有用武之地。
在諸多重金屬中，六價鉻是一種典型高毒性重金屬污染物，能夠引起一系列疾病，因此從環境中移除六價鉻或將高毒性六價鉻還原成低毒性三價鉻對于鉻污染治理具有重要意義。目前，六價鉻的處理主要集中在水體中，而由于分離回收困難，土壤中六價鉻污染治理仍缺乏有效手段。因此，迫切需要發展一種可高效去除土壤中六價鉻的方法。
日前，中科院合肥物質科學研究技術生物所課題組利用氧化石墨烯、四氧化三鐵等為主體材料材料，經過系列結構設計和功能化修飾，制備出一種磁性復合納米材料—重金屬磁捕劑，具有多孔結構、大比表面積和高表面活性，既可以高效吸附抓取水體和土壤中六價鉻，又可通過還原反應將高毒性六價鉻轉變為低毒性三價鉻，且能夠通過外加磁場將納米材料連同鉻一起從水體和土壤中移除，從而從根本上修復六價鉻污染的水體和土壤。
這一振奮人心的成果由中科院合肥物質科學研究院技術生物所的吳正巖研究員課題組完成，相關成果已被美國化學會核心期刊《朗繆爾》（Langmuir）上發表。該期刊以諾貝爾獎得主、美國著名物理化學家歐文·朗繆爾命名，是表面科學界著名刊物。
吳正巖介紹，與現有修復方法相比，該工作創新性的提出一種移除土壤中鉻的新方法，突破了土壤與鉻分離的技術瓶頸，為鉻污染土壤修復提供一種原創性技術，具有廣泛的應用前景。
“此前利用黏土、生物炭等天然材料復配的修復技術雖然能夠抓取重金屬，但無法移除，而本項研究的磁回收功能是最大亮點。”吳正巖說，該材料環境友好、性能穩定、制備方法簡單，具有較高的應用價值和前景。
來源：科技日報
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