综述：绿色纳米技术在水处理中的研究进展：铀和钍去除的系统综述

《Nanomaterials》：Advances in Green Nanotechnology for Water Treatment: A Systematic Review of Uranium and Thorium Removal from Water

　　

研究人员对绿色合成纳米颗粒（NPs）用于去除受污染水源中铀（U）和钍（Th）的应用进行了系统评估。该研究聚焦于合成方法、吸附性能、操作参数以及与这些纳米材料相关的环境影响。遵循PRISMA（系统综述和荟萃分析优先报告条目）指南，通过检索Scopus和Web of Science数据库，筛选了2015年至2025年间发表的研究。该综述重点强调了铁基纳米颗粒、生物炭衍生材料以及生物聚合物基复合材料的主导地位，其中多种材料对U(VI)和Th(IV)的去除效率超过90%且具有较高吸附容量。影响性能的关键因素包括溶液pH、吸附剂剂量、污染物浓度和接触时间。该综述还深入考察了吸附机理、再生潜力、规模化挑战以及与环境安全性和纳米颗粒回收相关的问题。尽管已有研究结果证明了其在放射性核素修复方面的显著潜力，但大多数研究仍仅限于使用合成水的实验室规模实验。本综述综合了当前知识，识别了现有研究空白，并讨论了支持绿色纳米技术可持续水处理实际应用所需的未来发展方向。

**1 引言**

水资源的重金属和放射性核素污染对环境和公众健康构成重大威胁，促使研究人员对有效且可持续的处理方法需求日益增长。天然放射性物质（NORM）中，铀（U）和钍（Th）尤为引人关注。铀除具有放射性外，还具有化学毒性、极长半衰期，并对多种生物造成不可逆的生物毒性。针对这些风险，世界卫生组织（WHO）已将饮用水中铀的最大允许浓度设定为30 μg/L。铀开采、磷酸盐加工以及油气钻探等人类活动会显著增加土壤和水体中的放射性核素水平，从而加剧污染风险。稀土元素（REEs）在独居石、磷钇矿和磷灰石等含稀土矿物中常与天然放射性核素共存，因此U和Th可能在稀土矿石加工产生的尾矿和废水中富集。铀在氧化性水相条件下迁移性更强，增加了向地下水及周围水体输送的风险；而钍则倾向于残留于与稀土选矿相关的固体残渣和工艺物流中。因此，开发针对铀和钍从污染水体中去除的有效可持续处理策略，对于降低长期环境风险和支持更安全的矿产资源生产至关重要。

传统水处理技术包括离子交换、膜分离、沉淀、溶剂萃取、过滤和常规吸附等方法。尽管这些方法具有一定效果，但受限于实际和经济因素，尤其在大规模应用时。传统方法的显著缺点在于高能耗需求，增加了运行成本；同时常规化学过程常依赖有毒有害化学品、挥发性有机溶剂以及复杂的合成设备，增加了处理过程的复杂性和环境风险。

纳米材料策略因其粒子尺寸在1-100 nm范围内而日益受到关注。纳米颗粒具有独特优势，最显著的是高比表面积，这增强了其作为污染水源处理选项的有效性和可持续性。该领域的关键进展是绿色合成理念的提出，这是绿色纳米技术应用于水处理的核心组成部分。绿色纳米技术被理解为通过环境友好型合成路线开发纳米尺度材料，包括利用植物提取物、微生物、生物聚合物、生物质衍生前体物和废物基资源作为还原剂、稳定剂、包覆剂或载体。与传统化学合成路线相比，绿色合成具有无毒、无污染、环境友好且更具成本效益等诸多优势。绿色合成利用植物（如叶片、果实和果皮）或微生物（包括真菌、藻类和细菌）等原材料，同时利用废弃生物质和工业副产品，进一步促进可持续性。该过程消除了对复杂昂贵设备、高能耗和有害化学品的需求。

尽管绿色合成纳米颗粒在重金属去除方面的初始有效性已得到充分证实，但若干重大挑战阻碍了其大规模实际应用。当前研究多集中于实验室或台架规模，在生产及工业或现场规模应用方面存在关键空白。核心问题包括纳米颗粒生产工艺的可扩展性以及这些材料在复杂环境条件下的长期稳定性。此外，绿色合成纳米颗粒在大规模处理场景中的成本效益问题仍有待明确。另一重大关切是对绿色合成纳米颗粒行为和潜在毒性认知不足，特别是在使用后未妥善处置的情况下。这种认知缺失可能对环境安全和公众健康产生影响，强调了对这些材料初始应用之外的环境归宿和影响进行深入研究的必要性。

**2 材料与方法**

**2.1 方案与注册**

该系统性综述按照PRISMA（系统综述和荟萃分析优先报告条目）指南开展，该指南为系统综述的开展和报告提供了结构化框架，以确保整个综述过程的透明性、可重复性和方法学严谨性。报告遵循PRISMA 2020指导，研究筛选过程采用PRISMA流程图呈现。研究方案预先制定但未在外部注册机构登记。

**2.2 检索策略**

该研究于2025年8月开展，使用Scopus和Web of Science两个数据库。与研究主题相关的关键词被识别并结构化分为四个主要概念组：第一组包括描述合成可持续性或生物性质的术语，如"green"、"biosynthesis"、"biogenic synthesis"、"waste-based"、"biogenic"和"sustainable"；第二组包含材料类型识别术语，包括"nanoparticles"、"nanomaterials"和"nanosorbent"；第三组聚焦目标污染物，具体为"uranium"、"thorium"和"radionuclides"；第四组包括应用和过程相关术语，如"removal"、"adsorption"、"water"和"water treatment"。各组内关键词采用布尔运算符OR组合，四组之间采用AND连接。

**2.3 纳入排除标准**

为确保选取文献的相关性和质量，制定了严格的纳入排除标准。研究必须调查铀（U）和/或钍（Th）从水相中的去除或吸附，且必须描述通过可证明的绿色方法生产的纳米材料的合成和应用。本综述中"绿色合成"定义为使用植物提取物、微生物、生物聚合物、生物质衍生前体物、废物衍生材料或其他低毒性天然试剂作为还原剂、稳定剂、包覆剂、模板或载体组分。搜索限定为2015年至2025年间发表的英文同行评审期刊文章，排除无法获取全文或非原创研究的文章。

**2.4 研究筛选与数据提取**

研究筛选过程由两名研究人员独立进行。首先审查所有数据库检索记录的题目和摘要以确定是否符合纳入标准。使用文献管理软件Zotero识别并去除重复研究。通过初步筛选的文章进行全文审查以进行最终纳入评估。两名研究人员之间的分歧通过讨论解决直至达成共识。最终选定后，两名研究人员独立从纳入研究中提取数据并录入表格，提取信息包括：标题、作者、发表年份、国家、合成方法、使用的绿色试剂、材料名称、材料尺寸、比表面积、目标污染物、水源、最大吸附容量、去除效率（%）、平衡时间和测试的关键因素。

**2.5 质量评估**

每项纳入研究的质量和偏倚风险（ROB）由两名审稿人独立评估，分歧通过讨论解决，必要时由第三名审稿人调解。鉴于缺乏适用于体外实验研究的标准化ROB工具，本研究基于Cochrane手册中的基于领域原则预先制定了自定义评估工具。该评估聚焦五个关键领域以捕捉该研究领域最相关的偏倚来源：（1）对照组；（2）方法学设计；（3）材料表征；（4）评估方法学；以及（5）结果与结论的清晰度。每个领域评定为"低偏倚风险"、"存在一些关切"或"高偏倚风险"。总体ROB基于这些领域层面评估确定：若至少一个关键领域存在高偏倚风险则评定为"高偏倚风险"；若至少一个领域存在一些关切但无高偏倚风险则评定为"偏倚风险不明确"；仅当所有领域均为低偏倚风险时评定为"低偏倚风险"。ROB评估用作结构化评价框架以支持研究质量和证据可靠性的解读；没有研究仅基于ROB分类被排除。

**3 结果**

**3.1 研究筛选**

初始数据库检索识别出391条记录。主要筛选前，93条记录被自动或手动移除（基于时期、文献类型、来源和语言）。剩余298条记录进行筛选，排除58条重复和基于题目及摘要排除161篇文章。随后79篇报告进行全文检索，其中5篇无法获取，剩余74篇进行纳入评估。全文分析后，38篇报告因不符合纳入标准被排除（如材料非纳米颗粒、焦点非去除等）。最终36项研究纳入综述。

**3.2 研究特征**

选定文章发表于2009年至2025年间，自2019年以来研究产出显著增加。该领域研究虽全球分布，但主要由亚洲机构主导，中国（n = 13）和印度（n = 13）为发表最多的国家，其他活跃国家包括埃及、沙特阿拉伯和巴西。关键词共现分析揭示"adsorption"和"uranium"是连接主要研究主题的核心概念，绿色合成应用于新型吸附材料开发是重要研究方向。

**3.3 数据合成策略**

由于研究设计存在异质性，采用叙述性综合，在适当时使用描述性统计。该选择是因为研究间显著的方法学差异使荟萃分析的结果汇总不可行。

**3.4 绿色纳米颗粒类型与合成方法**

36项纳入文章的分析显示主要聚焦U去除，6项较小子集研究单独或联合处理Th吸附。绿色纳米材料合成以铁基材料为主，特别是四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒和纳米零价铁（nZVI）。这些材料以多种构型探索，包括单宁酸和植酸修饰的Fe₃O₄ NPs，以及壳聚糖、谷胱甘肽和β-环糊精功能化的磁性复合材料。生物复合材料开发使用木瓜树皮和余甘子树皮等植物提取物也是常见方法。进一步研究将Fe₃O₄ NPs固定于藻类和竹子衍生的生物炭上，或与重组蓝藻金属硫蛋白结合。铁NPs的合成由诃子、心叶青牛胆和腰果壳等植物提取物介导，或由青霉菌等微生物介导。除氧化物外，nZVI通过淀粉碳热还原制备并固定于生物炭上，或负载于花生壳衍生活性炭上。

另一重要类别为废物生物质衍生生物炭制备的碳基吸附剂，如稻壳和枫香果实。除生物炭外，还研究了其他碳纳米材料，包括淀粉衍生碳量子点和以废硅提取功能化的氧化石墨烯复合材料。显著趋势是生物聚合物和废物生物质作为直接吸附剂或支架的使用，如香蕉皮直接加工成纳米吸附剂，纤维素、木质素、燕麦淀粉和海藻酸钠等生物聚合物用于制备先进复合材料和水凝胶。硫酸盐还原菌等微生物也被利用以生产用于铀处理的稳定生物杂化材料。合成常由油酸或石榴、柠檬、桉树等植物提取物等绿色试剂介导。

其他探索的氧化物和矿物包括粉煤灰废物衍生沸石-羟基磷灰石复合物和细菌介导羟基磷灰石，它们对放射性核素具有高亲和力。多种金属氧化物纳米颗粒，包括氧化铜（CuO）、氧化铈（CeO₂）、Zn-Al层状双氧化物和锶钴氧化物（SrCoO_x），均成功利用植物提取物合成。更复杂的方法包括使用钴纳米颗粒的生物电化学系统和金属有机框架（MOFs）以及沸石咪唑框架（ZIFs）的制备。

**3.5 去除效率与性能指标**

绿色合成纳米材料在铀和钍去除方面表现出卓越性能。最大吸附容量（q_max）因材料组成和实验条件差异显著，从适中值到极高容量不等，如Zn-Al层状双氧化物对Th(IV)的1153.71 mg/g、植酸包覆Fe₃O₄ NPs对U(VI)的948 mg/g、以及沸石-羟基磷灰石复合材料对U(VI)的872 mg/g。多数文章报告高去除效率，在最佳条件下稳定超过90%且常接近99%。吸附动力学也显示相当变异，许多系统需要数小时达到平衡，但 notably 部分吸附剂表现出超快性能，在分钟甚至秒内达到平衡。多项研究成功证明材料在多个吸附-脱附循环中的稳定性和高去除效率，确证其再生和再利用潜力。

性能评估 across 多种物理化学参数以确定最佳吸附条件和阐明潜在去除机理。近乎普遍的因素是溶液pH，始终被识别为控制吸附的最关键参数。其他广泛研究的关键操作参数包括吸附剂剂量、初始污染物浓度和接触时间，这些对于定义系统容量和动力学至关重要。温度影响也被频繁评估以确定吸附的热力学性质，常揭示自发的吸热过程。为评估纳米材料在实际应用中的稳健性和选择性，共存离子影响也是常见关注点。多种吸附剂即使在复杂水基质中也表现高性能，如磷化纤维素纳米晶水铁矿在多种竞争阳离子和阴离子存在下仍保持对U(VI)超过88%的去除效率。

**3.6 研究内偏倚风险**

每项研究的偏倚风险通过评估以下领域的清晰度和方法学合理性进行评估：对照组、研究设计、材料表征、评估方法、结果和结论。总体分析表明多数研究具有低偏倚风险，但"材料表征"领域呈现最高比例的"高偏倚风险"或"存在一些关切"评级，主要与部分研究中特定表征参数报告不完整相关，特别是纳米颗粒尺寸和某些情况下的比表面。虽然所有纳入研究将材料描述为纳米材料或纳米颗粒从而满足纳入标准，但缺失的表征数据可能限制材料间的直接比较，并降低将吸附性能和机理与特定物理化学性质关联的确定性。

**4 讨论**

**4.1 主要发现**

绿色合成纳米颗粒作为放射性核素修复的有前景候选材料已崭露头角，尽管其大规模可行性尚待充分证实，但提供了传统方法的可持续替代方案。36项分析研究的主要发现是这些途径不仅具有环境意识，而且表现出卓越性能，多种被审查材料显示出超过90%的效率，若干案例报告了极高的最大吸附容量。第二个关键发现是这种"绿色"方法日益与循环经济同义，高性能吸附剂的合成常通过"废物到资源"途径实现，如利用农业残留物作为前体物而非依赖昂贵或有毒化学试剂。分析还揭示了材料选择的明显趋势，铁基纳米材料占显著主导地位，特别是磁性Fe₃O₄和nZVI。操作上，溶液pH始终被识别为控制吸附过程成功的最关键参数。尽管结果令人鼓舞，但研究焦点存在明显不平衡，铀去除被广泛研究而钍研究显著较少，表明当前钍修复证据相对有限。

**4.2 与传统方法的比较**

重金属和放射性核素污染修复需要高效、选择性和环境友好的技术。传统废水处理方法包括化学沉淀、溶剂萃取、离子交换和传统吸附剂如活性炭的使用，常受高实施成本、有毒试剂依赖、有害溶剂使用以及产生污染废物等固有限制。相比之下，绿色合成NPs提供了令人信服的可持续替代方案，成功解决了这些缺陷同时展现出更优性能。绿色合成被多数研究认为是环保、简单且经济有效的过程。该方法优先通过利用现成生物资源和废物材料实现可持续发展，产生的生物吸附剂对人类健康和环境无害，有效防止二次污染形成。此外，提取物中的植物化学成分具有还原和包覆双重功能，消除了传统纳米颗粒合成中为确保稳定性常需的额外化学改性。若干绿色合成纳米颗粒与选定传统吸附剂相比表现出有前景的吸附性能：新型绿色材料表现出超高摄取容量和快速动力学，如HApZ复合材料的792.82 mg/g和谷胱甘肽修饰磁铁矿的333.33 mg/g对U(VI)的最大吸附容量，高于某些商业活性炭的28.49 mg/g或商业氧化铝的78 mg/g。在选择性方面，这些材料即使在复杂水环境中也保持高性能，MNPs-SA@Cu MOF复合珠等在复杂多离子系统中对U(VI)和Th(IV)展示出高去除效率。

**4.3 机理见解**

吸附和表面络合是关键机理，由生物分子功能基团增强。U(VI)和Th(IV)的去除并非单一过程，而是化学和静电相互作用的组合。主要机理常为通过表面络合的化学吸附，由伪二级动力学模型的良好拟合证实。该过程常涉及内层络合，其中金属离子与吸附剂表面特定富电子功能基团形成稳定化学键。建立这种强化学亲和力的关键在于磷酸根（-PO₄^3-）、羟基（-OH）、胺/偕胺肟（-NH₂/C(=NOH)NH₂）和羧基（-COOH）等基团。这些基团积极参与络合和螯合反应，由吸附后FTIR光谱观察到的光谱位移证实。

与络合平行，静电吸引也发挥重要作用，但其贡献强烈依赖于溶液pH和放射性核素形态，特别是在最佳酸性至中性pH水平下，放射性核素主要以阳离子物种（UO₂²⁺和Th⁴⁺）存在，被吸引到带负电的表面位点。然而，共存阴离子如碳酸根、磷酸根、硫酸根、硝酸根或氯离子的存在可能改变这种行为，影响放射性核素形态、竞争活性吸附位点、改变离子强度或促进水相配合物和/或难溶沉淀的形成。因此，合成条件下观察到的吸附性能在考虑真实水基质时应谨慎解读。此外，若干成功体系包含离子交换机理，特别体现在含沸石或羟基磷灰石的材料中，常实现双模式去除途径。

最后，氧化还原反应性对铀去除尤为重要。关键机理涉及还原固定化，常由氧化还原活性铁基纳米颗粒（如nZVI或Fe₃O₄）促进电子转移，将可溶性U(VI)化学转化为高度稳定且难移动的U(IV)氧化态。还应注意，在较高pH条件下，难溶沉淀物（如氢氧化物或磷酸盐）的自发形成也对整体放射性核素去除有贡献。

按材料家族考虑这些机理时，被审查研究表明不同绿色纳米材料并不依赖单一去除途径。植物介导系统中，植物提取物中的有机化合物既贡献纳米颗粒形成，又引入有助于结合放射性核素的表面功能基团，这些基团有利于络合、螯合、静电相互作用和吸附选择性。铁基材料中，主要机理强烈依赖于铁相：nZVI负载体系更直接与U(VI)的还原固定化相关，而Fe₃O₄基复合材料主要结合磁回收与吸附及表面络合，在有利条件下可能有氧化还原贡献。生物聚合物、生物质和生物炭基复合材料中，含氧、氮、硫或磷酸基的功能基团为放射性核素结合提供活性位点。包含磁性或矿物相的复合体系中，有机基质与无机组分协同作用：生物质部分提供功能结合位点，磁性相贡献分离、额外吸附位点、减少颗粒聚集或特定铁基体系中的氧化还原介导固定化。矿物和多孔体系进一步展示了离子交换、磷酸盐相关固定化、表面络合以及高比表面积/孔隙率在改善放射性核素摄取中的作用。

**4.4 环境与毒理学见解**

绿色纳米技术的关键方面是确保合成材料在整个生命周期中造成最小环境风险。然而，在被审查研究中，仅有限数量的文章对开发纳米吸附剂的环境影响或毒理学特征进行了直接评估。多数情况下，环境安全性主要从合成路线本身推断，材料因使用植物提取物、生物聚合物、微生物或废物衍生前体物而常被描述为"绿色"、"环保"或"可持续"。虽然绿色合成可减少有害试剂、有毒溶剂和能耗密集型过程的使用，但并不能自动保证所得纳米材料在应用后无毒。

纳米颗粒可能呈现不完全由其合成路线决定的环境风险，其行为和毒性取决于粒径、形貌、表面电荷、包覆、聚集状态、溶解度以及在环境介质中的化学转化等物理化学性质。绿色包覆和稳定剂的作用在此语境下尤为相关，它们稳定纳米颗粒-介质界面并可抑制颗粒聚集或凝聚，从而影响物理化学行为和环境相互作用。绿色合成中，植物衍生提取物含有的植物化学物质、多糖、蛋白质和其他生物分子可能同时充当还原、包覆和稳定剂。这些有机化合物可改善胶体稳定性并提供参与放射性核素结合的功能基团；然而，环境释放后的行为仍不确定。释放到水、土壤或沉积物中后，纳米颗粒可能经历老化、聚集、表面改性或与自然有机质和共存离子的相互作用，这些可改变其迁移性、生物利用度和毒性。

审查文献中，部分研究明确报告了有利安全特性，如青霉菌合成氧化铁纳米颗粒被描述为生物相容、淀粉衍生碳量子点与低毒性相关、谷胱甘肽修饰磁性纳米颗粒被报告为无毒、可及且可回收。更严格评估见于纤维素衍生纳米材料研究，其中使用毒性特征浸出程序评估吸附铀的稳定性。但这些例子仍然有限，多数研究未包含标准化生态毒性测试、长期浸出测试或处理后纳米颗粒释放评估。

另一关键问题是废弃纳米吸附剂的回收和管理。若纳米颗粒未从处理水中有效分离，其释放可能引入二次污染途径。磁性纳米材料如Fe₃O₄基复合材料和nZVI负载体系提供重要实践优势，因为它们可能通过外磁场回收，促进再利用并降低不可控纳米颗粒分散概率。然而，回收效率、再生稳定性和放射性核素负载材料的命运在审查研究中未系统评估。部分研究有吸附-脱附测试但常限于少数几个循环，很少涉及材料长期结构稳定性或含放射性核素吸附剂的安全处置。

规模化仍是重大挑战。虽然许多研究报告了受控实验室条件下的高去除效率，但多数实验在批量系统中使用合成水和优化操作条件进行。实际实施需要复杂基质如矿井水、地下水或工业废水的验证，其中竞争离子、有机质、pH变异性和悬浮固体可能影响性能。此外，绿色纳米颗粒的大规模生产必须考虑重现性、前体物变异性、能耗以及与回收、再生和最终处置相关的成本。

总体而言，虽然"绿色"标签通常由文献报告的合成方法证明，但这些纳米材料的实际环境和毒理学足迹在很大程度上仍未经量化。未来研究应因此将去除性能与标准化生态毒理测试、生命周期评估、纳米颗粒释放监测、再生研究和生命周期管理策略相结合。

**4.5 纳入研究的局限性**

总体而言，多数研究基于实验室，缺乏长期评估，使用非标准化方案。最显著限制是研究间的实质性异质性，反映在所使用的多样化纳米材料和绿色合成试剂。但更重要的是缺乏标准化评估方法，研究在不同pH范围、污染物浓度和吸附剂用量下进行，因此不同材料在性能方面的比较不可行。此外可观察到多数纳入文章为实验室体外研究，虽然许多研究展示了高去除效率，但常以合成"清洁"水实现。仅少数研究在实际样品如矿井水、地下水或工业废水中验证其材料，在理解这些吸附剂在含有机质和多种竞争离子的复杂环境基质中的表现方面存在显著空白。此外，识别出长期评估的缺乏，再生测试有时限于3-5个吸附-脱附循环，这可能不是材料耐久性的良好衡量。最终，如前所述，生态毒理信息和生命周期评估缺乏，因此这些"绿色"纳米材料的长期安全性和可持续性仍属未知。

**4.6 对未来研究的启示**

本综述的发现和局限性指明了若干未来研究的关键方向。首先，必须弥合实验室成功与实际性能之间的差距。未来研究应从批量小潮实验转向放大过程，包括在矿井水、地下水或工业废水等复杂水基质中的测试，最好在连续流动条件下。应特别关注混合离子系统，因为共存物种可能与U(VI)和Th(IV)竞争活性吸附位点或改变放射性核素形态。需要更标准化的测试和报告协议以提高研究间可比性，未来吸附研究至少应清晰报告初始放射性核素浓度、吸附剂剂量、溶液pH、离子强度、温度、接触时间、水;top 水矩阵组成、平衡浓度、再生条件和重复使用周期数。除去除效率和最大吸附容量外，还应报告分配系数（K_d）等量化指标。

主要空白在于"绿色"标签主要基于合成方法而非"绿色"程度的彻底验证。全面生命周期评估（LCAs）非常重要；未来研究应聚焦于测量这些纳米材料使用后的长期环境影响、潜在生态毒性和生物降解性。混合系统创建是 promising 创新方式。除吸附外，应关注将这些绿色纳米颗粒吸附剂与其他处理方法如膜过滤或光催化相结合，这些多功能系统可同时吸附放射性核素和降解其他有机污染物。

超越科学和技术挑战，绿色纳米技术从实验室研究到实际应用的过渡还取决于监管框架、跨学科合作以及其运营成本条件下成本效益的扎实证据。当前研究仍主要聚焦于材料开发和小规模批量实验，较少研究涉及工艺设计、特定场地实施和废弃吸附剂的生命周期管理。未来进展需要材料科学家、工艺工程师、环境专家和经济学者更紧密的整合。监管支持是最紧要的瓶颈，这些材料面临双重障碍：它们是纳米材料且处理放射性核素，两者均受严格监管，"绿色"标签不能替代安全性数据。需要明确的分类、处理、运输和废弃纳米吸附剂处置规则。

最终，除监管批准外，采用的最大障碍是需要清晰的成本效益证据。虽然本综述识别的高性能令人鼓舞，这些绿色技术最终必须与具有成熟运营成本的常规选项竞争。所审查方法的主要经济优势在于使用低成本前体如废弃生物质和农业副产品，但这一初始优势必须与总生命周期成本权衡，包括功能化试剂、再生能源以及关键地固体处理和最终处置的物流和成本。因此，理想情况下，未来研究必须超越性能指标，提供技术经济分析和生命周期成本分析。

**5 结论和未来展望**

水源中铀和钍等放射性核素的污染可能对环境和人类健康构成重大风险。传统修复方法如化学沉淀或离子交换受高实施成本、有毒试剂依赖以及产生二次污染废物流的显著限制。继续仅依赖传统修复技术未能充分考虑那些可持续、经济有效且受污染环境影响者可接受的解决方案。绿色纳米颗粒合成作为潜在替代方案出现，为合成具有 promising 吸附性能的吸附剂提供了直接、环保的途径。向循环经济转型的加速已得到充分认可。本研究审查的研究证明"废物到资源"途径不仅是理论而且是创造高性能材料的实际现实。研究表明绿色合成纳米颗粒在实验室规模条件下对放射性核素污染修复表现出 promising 性能，来自农业残留物如稻壳或普通植物提取物的材料可在特定实验条件下达到持续超过90%的去除效率，若干情况下具有高最大吸附容量。

然而，这一关键研究目前处于关键转折点。"绿色"标签目前几乎完全由合成方法本身证明；多数研究局限于使用"清洁"合成水的受控实验室设置，严重缺乏生命周期评估和生态毒理数据以准确验证这些材料应用后的长期环境安全性和足迹。为使该技术实现潜力并从实验室实验走向全球应用，必须解决这些空白。未来研究必须从批量实验转向放大，从合成水转向工业废水，从假设安全转向经验证的长期环境兼容性。