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纳米材料虽有局限性 但前景广阔 亟待认可
记者:虽然纳米材料可以应用于环境修复,但它们自身对环境有何要求,它们的适应性和环境稳定性如何呢?有何负面效应?
袁国栋老师:人工合成的纳米材料因为表面活性大,自身不是很稳定。比如,小颗粒会形成更大的团聚体,其功能会变差。另外,光催化纳米材料需要在紫外光或者可见光环境里才会起作用,在深水区或土壤里基本没有效果。
金属和金属氧化物纳米材料在酸性环境里会逐渐消失,溶解的金属离子可能会对微生物有影响,也可能影响别的元素的地球化学行为,还有可能被植物吸收,这方面缺乏长期的观测资料。加入土壤的纳米材料很难被分离出来,这和废水处理中磁性纳米颗粒可以回收的情况有所不同。
记者:如今环境修复材料有很多种,纳米材料在其中有着独特的优势和特性,那么您认为纳米材料在环境修复中的前景如何呢?
袁国栋老师:纳米材料具有相同成分的大宗材料所没有的光、电、磁、催化特性,在环境修复中有着独特的优势。
在大气和水体的污染修复中,这种优势可以充分地发挥出来。限制其应用的主要是成本和社会方面的因素。土壤修复比大气和水体修复更为困难,需要先将污染物从土壤固相转移到液相才能发挥纳米材料的功效。
随着民众对环境质量期望的日益提高、经济的进一步发展、修复技术的不断改进,纳米材料在污染控制和环境修复中的应用将更为普遍。有些应用是民众能感受到的,如室内空气净化器中使用的光催化材料;更多的是民众没有注意到的,如汽车尾气处理、电厂废气处理、电镀/纺织等行业的废水处理等。
除了技术因素,纳米材料在污染控制和环境修复中的应用前景更多地受环境立法和执法的影响。完善的立法和严格的执法是环保产业快速发展的根本保障。
从经济有效性考虑,污染控制应当走在环境修复前面。只有污染得到了有效的控制,修复才有意义。同时,我们要更加注重天然纳米颗粒在污染控制和环境修复方面的应用。由于天然纳米颗粒广泛存在于土壤、泥沙、沉积物等自然体,数量巨大、没有制造成本,如何有效地将它们用于环境修复(尤其是土壤修复)既是一个有趣的科研方向,也具有重要的经济和社会价值。
最后,我们的生活方式和消费行为需要更加环保,不必要的飞行和开车、水电和食物的浪费、过快地更换电子产品都直接或间接地增加污染物的排放、加重环境污染。“地力之生物有大限,取之有度,用之有节,则常足。取之无度,用之无节,则常不足。”精辟地总结了生活方式对环境的影响。
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