氨氮对nTiO2 在水体中沉降速率的影响

李 铎，徐 楠

（苏州科技大学 化学生物与材料工程学院，江苏 苏州215009；江苏省环境功能材料重点实验室，江苏 苏州215009）

纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，从而使得纳米材料在医学[1]、化工[2]、环境[3]、微电子[4]等行业被广泛应用。纳米二氧化钛（nTiO2）作为一种常见的纳米材料，由于生产成本低、化学稳定性好以及光催化能力强，而被大量生产和广泛应用[5]。在nTiO2的生产、消费过程中，部分nTiO2会无法避免释放到自然环境中[6-7]，进入环境后会类似其他环境污染物，参与生物圈的循环，在循环过程中发生复杂的迁移和转化过程，进而产生生态效应。例如Yamamoto 等人发现，nTiO2会增加肌肤细胞中的活性氧的生成[8]，而这可能会伤害DNA 或者使基因发生突变，最终发展至细胞癌症[9-10]。研究发现，纳米颗粒在进入水体环境之后，其环境行为与颗粒自身的性质有关。粒径、表面电位、离子种类、离子浓度、pH 值都会影响水体中纳米颗粒聚集和沉降，进而影响其反应性和生物毒性。因此，研究nTiO2在水体中的沉降能力，可以为评估nTiO2潜在的生态风险提供重要的理论支撑。

目前，全球经济快速发展，科学技术越来越发达，在农业生产中，大量含有氨氮的农药和化肥正在被使用，湖泊、地下水、河流中的氨氮污染的现象已经越来越严重。所以，保护生态环境、防治氨氮污染在我国农业科学中是一项迫切任务，对氨氮污染的危害进行研究具有重大的现实意义。例如，李亚楠等人研究了合成碳酸钙镁材料对土壤中磷的固定发现，高pH 值有利于材料对磷的固定[11]。……