刘嫦娥,岳敏慧,谭辉林,张 悦,张维兰,肖艳兰,潘 瑛,段昌群

纳米零价铁(nZVI,nano-zero-valent iron)是一种高氧化还原活性金属,由于其高还原活性和优越的吸附性能可快速去除环境中重金属离子、卤代有机物及其他无机阴离子等多种污染物[1],对持久性有机污染物也有很好的去除效果[2],在环境污染修复中具有不可比拟的优势。但其产生的环境效应和生态影响尚不明确[3],尤其缺乏综合系统研究,需要进一步探讨其环境安全性。由于对纳米粒子在环境中的行为和最终存在形态的研究有限[4],因此对生态系统尤其是土壤生态系统的影响难以预测。目前,多数研究采用nZVI对受试对象的毒性效应来确定其对自然界中多种生物体和大环境的影响; 只有少数研究调查了nZVI对土壤动物的影响,发现其毒性和浓度呈正相关。研究表明,nZVI对细菌[5-6]、鱼(Oryzias latipes)[7]、浮游植物(Isochrysis galbana)和水蚤(Daphnia magna)[8]均有影响,但nZVI对土壤生态系统的毒性研究较少。Chen等[9]研究了nZVI 对土壤理化性质包括pH、阳离子交换容量、溶解性有机质等的影响,但少见nZVI 与土壤组分相互作用及其效应的系统阐述[10]。蚯蚓作为大型土壤动物在土壤中广泛分布,不仅可通过自身活动改善土壤团粒结构与质量,还作为土壤的指示生物对土壤生态系统发挥重要作用[11],在一定程度上nZVI对蚯蚓的毒性效应可以指示nZVI对土壤生态系统的影响。目前关于nZVI对蚯蚓-微生物-土壤生态系统的生态影响需综合、系统地展开研究。

因此,本研究构建室内模拟试验,研究nZVI对蚯蚓、土壤微生物及土壤质量的影响,进一步探讨其对土壤生态系统的影响,为nZVI应用于土壤污染修复的潜在风险评估提供科学依据。……