姜雪辉，范伟，霍明昕，杨武，刘仲谋，周欢

(东北师范大学环境学院，吉林 长春 130117)

引 言

氧化石墨烯(graphene oxide，GO)是一种由石墨烯衍生的新型碳基纳米材料[1]，具有优异的光学、力学、热学及化学特性，在能量储存、材料合成、生物探针和药物运载等方面具有广阔的应用前景[2-5]。然而，最新的研究表明GO 还存在着不可忽视的生物效应：Farid 等[6]通过批量实验测试发现在300 mg·L-1GO 的抑制下废水中微生物对有机碳的降解能力降低了50%；Wang 等[7]测试表明0.4 mg·L-1GO 胁迫下老鼠会出现肺功能病变；Vallabani 等[8]观察到GO 会加快正常人体肺细胞的凋亡。毒性研究的发现引起了人们对GO 潜在危害的重视，纳米环境污染也正在成为全球关注的新兴前沿问题[9-11]。

固废垃圾渗滤、污水渗漏等是GO 进入自然环境的重要途径[7]，被视为威胁土壤-地下水系统健康的挑战，因此，开展GO 在饱和多孔介质中迁移规律及其趋势预测的研究是非常必要和紧迫的。目前，国内关于GO 在多孔介质中迁移的研究还未见报道；国外Lanphere 等[12]的研究显示pH 和离子强度是影响GO 穿透土壤介质过程的关键因子；Qi 等[13]在此基础上进一步分析认为渗流速度、溶液中GO浓度和共存腐殖质对GO 在砂柱内的迁移沉积过程有明显影响。值得注意的是，基于其表面负电性，已有研究[12-14]均集中于单一一价阳离子（Na+或K+）电解质体系，通过调节其浓度营造不同的离子强度，而在自然水土环境中，往往是多种阳离子共同存在，尤其是Na+和Ca2+是控制水化学类型的最主要离子，因此，亟待分析Ca2+对GO 迁移的影响，进而阐释Na+-Ca2+混合体系内不同离子组成的效应。……