記者19日從農業農村部環境保護科研監測所獲悉，該所重金屬生態毒理與污染修復創新團隊研究揭示了巰基功能坡縷石對鎘靶向鈍化作用機制，找到了一種能有效處理鎘污染的新材料——新型巰基坡縷石功能材料。相關研究成果日前發表在國際期刊《清潔生產雜志》上。
論文通訊作者、農業農村部環境保護科研監測所研究員孫約兵告訴科技日報記者，鎘是一種極其危險且有害的重金屬，它幾乎不可生物降解。鎘在環境中遷移性高、活性強，極易進入水體和土壤，具有較大的環境生態風險，根據《歐盟水框架指令》，需要對其進行強制監管。
該團隊前期研究發現，巰基坡縷石對鎘污染的治理具有十分優異的效果，但其巰基比例差異對材料性能以及與鎘結合構型的機制尚不明確。
“我們制備了三種具有不同巰基與坡縷石質量比的功能材料，這些材料被設計用來從水溶液中去除鎘這種有害的重金屬。通過進行吸附實驗，我們發現，隨著材料中巰基比例的增加，其吸附鎘的能力也隨之增強。具體來說，吸附能力最強的功能材料，其吸附量可以達到未經改性的坡縷石的三倍左右。這表明，通過增加巰基的比例，可以顯著提升材料的吸附性能。”孫約兵說。
進一步的研究揭示，巰基坡縷石主要通過其表面的羥基和巰基與鎘形成絡合物來實現對鎘的去除，這是其主要的作用機制。“我們還發現，巰基與鎘結合時可以形成兩種不同的配合物：單齒配合物和雙齒配合物。其中，雙齒配合物更加穩定，是巰基與鎘結合時的主要構型。這一發現對于理解巰基坡縷石去除鎘的機理以及進一步優化材料的性能具有重要意義。”孫約兵說。
目前，該新型材料入選農業農村部重金屬污染耕地防治聯合攻關組第一類產品，在室內和大田試驗中均取得良好效果，已大面積應用于水稻、小麥、蔬菜產地安全生產實踐中。
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