FeB改性的ZnO纳米复合材料在可见光下对三氯生的光催化降解：性能、机理及途径

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Photocatalytic Degradation of Triclosan by FeB-Modified ZnO Nanocomposites under Visible Light: Performance, Mechanisms, and Pathways

钼污染土壤的超声波辅助清洗技术研究表明，磷酸盐试剂（Na3PO4和K3PO4）能有效去除钼，超声可提升去除效率至45.10–59.23%和40.23–61.23%，同时显著降低土壤钼有效性。实验验证了超声与化学清洗协同作用的有效性，但Na3PO4处理对植物生长有毒性，而K3PO4处理无显著影响。

　　土壤中钼（Mo）的污染已成为一个备受关注的环境问题，因其可能通过食物链影响生态系统和人类健康。钼是一种对人类、动物、植物及微生物均具有必要性的微量元素，参与多种关键的生物化学过程，如氮代谢、嘌呤分解代谢、激素合成以及硫代谢等。然而，当土壤中的钼含量超出自然背景值时，其潜在毒性会对生物体造成不良影响。例如，过量摄入钼可能导致人类神经系统异常、智力发育迟缓、男性不育及类似痛风的综合征；在植物中，高浓度的钼会抑制生长，影响光合作用和蒸腾作用，并导致叶片畸形。因此，钼的过量或缺乏都会对生物代谢功能产生干扰，使其成为土壤污染管理中的一个重要研究对象。

随着工业和采矿活动的增加，钼在土壤中的浓度不断上升，这不仅威胁了土壤生态系统的稳定性，也对食品安全和人体健康构成了潜在风险。目前，全球范围内钼污染问题日益严重，尤其是在钼矿开采区域附近的土壤中，其含量常常远高于自然背景值，甚至达到数千到数万倍。钼污染的扩散可能通过植物根系吸收进入食物链，进一步影响人类健康。鉴于此，如何有效治理钼污染土壤，确保其生态安全和农业可持续性，成为亟需解决的问题。

传统的土壤修复技术主要包括固定化和植物修复。固定化技术通过添加改良剂，如铁矿物、酸改性黏土、铁硫化物纳米颗粒、氧化镁与石灰煅烧黏土水泥的混合物、零价铁以及替代性水泥结合剂和合成钙硅酸盐水合物等，将钼固定在土壤中，减少其生物可利用性。然而，这种方法主要关注的是稳定钼，而非去除，因此可能无法彻底解决污染问题，同时存在长期生态风险。相比之下，植物修复技术通过植物及其与有机质、生物炭、微生物的协同作用，能够从土壤中吸收并富集钼。尽管该方法在某些情况下显示出一定的有效性，但其效率通常较低，且受土壤条件和植物种类的显著影响，限制了其在大规模污染治理中的应用。

与上述两种方法不同，土壤洗脱技术作为一种成熟的重金属污染治理手段，因其操作简便、效率高以及适用性广而受到广泛关注。该技术主要通过物理或化学方法将污染物从土壤中分离出来，从而实现土壤的净化。然而，针对钼污染土壤的研究仍较为有限，缺乏系统性的评估。因此，有必要探索适用于钼污染土壤的洗脱技术，并评估其在实际应用中的效果和安全性。

本研究旨在评估土壤洗脱技术在治理钼污染土壤中的适用性，并探讨超声波辅助洗脱技术对钼去除效率的影响。研究首先筛选出具有潜力的洗脱试剂，随后系统分析不同洗脱条件对钼去除效果的影响，包括试剂浓度、洗脱时间、液固比以及洗脱次数。此外，研究还评估了超声波辅助洗脱对钼生物可利用性的影响，并考察了洗脱处理对土壤中钼化学形态以及植物生长性能的影响。通过这些研究，我们希望为钼污染土壤的治理提供一种高效且环保的解决方案。

在试剂筛选过程中，研究测试了26种不同的洗脱试剂，发现磷酸盐类试剂在钼去除方面表现出最佳效果。具体而言，三钠磷酸盐（Na?PO?）和三钾磷酸盐（K?PO?）的钼去除效率分别为9.87%和9.09%。这两种试剂主要通过配体交换和碱性诱导解吸机制实现钼的去除。进一步的优化实验表明，使用0.4 mol/L的三钠磷酸盐进行3小时洗脱，或使用0.6 mol/L的三钾磷酸盐进行2小时洗脱，在液固比为3:1的条件下，能够获得最佳的钼去除效果。这一结果表明，合适的试剂浓度和洗脱时间对于提高钼去除效率至关重要。

值得注意的是，超声波辅助洗脱技术显著提升了钼的去除效率。通过超声波的作用，钼可以从不易迁移的形态（如可氧化和残余形态）转化为更易迁移的形态（如酸溶性和可还原形态），从而增强其在洗脱过程中的可提取性。实验结果显示，超声波辅助洗脱后，三钠磷酸盐的钼去除效率提高至45.10–59.23%，而三钾磷酸盐的去除效率则达到40.23–61.23%。同时，这种技术还显著降低了土壤中钼的生物可利用性，使其对植物和人体的潜在危害大大减少。

在植物实验中，研究发现超声波辅助洗脱技术能够有效降低白菜对钼的吸收，减少幅度达到44.27–66.30%。然而，值得注意的是，超声波辅助三钠磷酸盐洗脱处理对植物生长产生了显著的毒害作用，抑制了植物的正常生长。相比之下，超声波辅助三钾磷酸盐洗脱处理则未表现出明显的植物毒性，表明其在实际应用中更加安全和环保。这一发现为钼污染土壤的治理提供了新的思路，即在选择洗脱试剂时，不仅需要考虑其去除效率，还应评估其对植物生长的潜在影响。

综上所述，本研究的结果表明，基于磷酸盐的土壤洗脱技术，尤其是三钠磷酸盐和三钾磷酸盐，是治理钼污染土壤的有效手段。超声波辅助洗脱技术能够显著提升钼的去除效率，同时降低其生物可利用性，提高土壤的生态安全性。然而，三钠磷酸盐在洗脱过程中可能对植物生长产生负面影响，因此在实际应用中需谨慎考虑其使用条件。相比之下，三钾磷酸盐在提高钼去除效率的同时，未表现出明显的植物毒性，显示出其在治理钼污染土壤方面的更大潜力。这些发现不仅为钼污染土壤的修复提供了新的技术路径，也为其他重金属污染土壤的治理提供了参考。