高速發(fā)展的工業(yè)給環(huán)境帶來大量的重金屬污染，自2005年以來我國逐步進(jìn)入重金屬污染事件高發(fā)期，由此引發(fā)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(fā)嚴(yán)峻，數(shù)據(jù)表明，全國約有19.4%的耕地調(diào)查樣點(diǎn)超過土壤環(huán)境質(zhì)量限量標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)間內(nèi)卸掉土壤不能承受之“重”面巨大挑戰(zhàn)。
據(jù)環(huán)保部和國土資源部2014年公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，我國土壤環(huán)境總超標(biāo)率為16.1%，鎘、砷、鉛、鉻、汞等重金屬污染尤為嚴(yán)重，成為土壤中長期存在的“毒瘤”，這些污染物質(zhì)一旦進(jìn)入土壤可以持續(xù)幾個(gè)世紀(jì)，通過皮膚接觸、受污染水源和受污染作物三種途徑進(jìn)入人體，導(dǎo)致人體細(xì)胞發(fā)生癌變。
針對我國土壤污染嚴(yán)峻形式，國務(wù)院于2016年5月28日出臺(tái)的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（簡稱“土十條”）明確指出，要加大科技研發(fā)力度，加強(qiáng)土壤污染防治研究，力爭到2020年受污染耕地安全利用率達(dá)到90%左右，污染地塊安全利用率達(dá)到90%以上，到2030年受污染耕地安全利用率達(dá)到95%以上，污染地塊安全利用率達(dá)到95%以上。
土壤重金屬污染治理已經(jīng)刻不容緩，技術(shù)不成熟是困擾我國土壤修復(fù)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(shù)都難以大規(guī)模推廣，也使國外主要針對小塊土地修復(fù)的技術(shù)在國內(nèi)難有用武之地。
在諸多重金屬中，六價(jià)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(huán)境中移除六價(jià)鉻或?qū)⒏叨拘粤鶅r(jià)鉻還原成低毒性三價(jià)鉻對于鉻污染治理具有重要意義。目前，六價(jià)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(jià)鉻污染治理仍缺乏有效手段。因此，迫切需要發(fā)展一種可高效去除土壤中六價(jià)鉻的方法。
日前，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究技術(shù)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(jīng)過系列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能化修飾，制備出一種磁性復(fù)合納米材料—重金屬磁捕劑，具有多孔結(jié)構(gòu)、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(jià)鉻，又可通過還原反應(yīng)將高毒性六價(jià)鉻轉(zhuǎn)變?yōu)榈投拘匀齼r(jià)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(fù)六價(jià)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(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物所的吳正巖研究員課題組完成，相關(guān)成果已被美國化學(xué)會(huì)核心期刊《朗繆爾》（Langmuir）上發(fā)表。該期刊以諾貝爾獎(jiǎng)得主、美國著名物理化學(xué)家歐文·朗繆爾命名，是表面科學(xué)界著名刊物。
吳正巖介紹，與現(xiàn)有修復(fù)方法相比，該工作創(chuàng)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(shù)瓶頸，為鉻污染土壤修復(fù)提供一種原創(chuàng)性技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
“此前利用黏土、生物炭等天然材料復(fù)配的修復(fù)技術(shù)雖然能夠抓取重金屬，但無法移除，而本項(xiàng)研究的磁回收功能是最大亮點(diǎn)。”吳正巖說，該材料環(huán)境友好、性能穩(wěn)定、制備方法簡單，具有較高的應(yīng)用價(jià)值和前景。
來源：科技日報(bào)
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