近日，資源與環(huán)境學(xué)院劉艷麗教授團(tuán)隊在《Science of the Total Environment》在線發(fā)表了題為“Efficient cadmium immobilization by organic loaded Na-montmorillonite in a contaminated soil”的研究論文。劉艷麗教授為該論文的通訊作者，博士后劉娜、碩士研究生牛國梁為該論文的第一作者。

鎘（Cd）被列為人類致癌物之一，易從土壤轉(zhuǎn)移到植物體，從而沿食物鏈在動物和人體中積累。在我國生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展過程中，迫切需要對鎘污染土壤進(jìn)行修復(fù)，為農(nóng)產(chǎn)品安全和國民健康提供保障。粘土礦物具有較高的陽離子交換量（CEC）、比表面積及表面電荷特性，常被作為吸附劑來降低水和土壤中重金屬的移動性和生物有效性。

蒙脫石作為自然界中儲量豐富、成本低廉的粘土礦物，是我國高效天然吸附劑的重要儲備資源。蒙脫石吸附金屬離子存在容易釋放的問題，通過有機(jī)負(fù)載使蒙脫石提高對金屬離子的固定作用，避免蒙脫石吸附重金屬造成的二次污染。因此，為了提高粘土礦物對Cd的吸附能力和固定效率，本研究對粘土礦物蒙脫石進(jìn)行鈉鹽處理得到鈉基蒙脫石（Na-M）以提高礦物穩(wěn)定性及可塑性，并通過負(fù)載腐植酸鉀、殼聚糖和甘氨酸三種不同有機(jī)物提高Na-M對Cd(Ⅱ)的吸附性能。負(fù)載腐植酸鉀的Na-M（Na-M- HA）具有最高的比表面積和CEC，對Cd(Ⅱ)的吸附量最高，分別比負(fù)載殼聚糖（Na-M-CTS）和甘氨酸的Na-M（Na-M-G）高22.5%和81.8%。有機(jī)負(fù)載蒙脫石對土壤中Cd固定行為及機(jī)理的系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，高溫、高pH、低本底離子強(qiáng)度和低價競爭陽離子有利于Cd(Ⅱ)在Na-M-HA上的吸附。Na-M-HA吸附Cd(Ⅱ)主要通過靜電吸引、離子交換和絡(luò)合作用來實(shí)現(xiàn)。Cd污染土壤施用Na-M-HA的生菜盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，與不施用Na-M-HA的對照相比，施用量2%的Na-M-HA使土壤有效鎘含量降低36.0%和植株Cd累積量降低56.8%。

本研究制備的負(fù)載腐植酸鉀蒙脫石Na-M-HA是一種綠色、低成本、性能優(yōu)良的Cd穩(wěn)定吸附劑，在修復(fù)受Cd污染土壤中可有效降低Cd的生物有效性，從而降低Cd在食物鏈中的轉(zhuǎn)移風(fēng)險，減弱Cd污染對人類健康的威脅。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163457

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波