环境化学-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

位置：立项数据库 > 立项详情页

环境化学

项目名称：环境化学
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：21125730
申请代码：B070206
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：林璋
负责人职称：研究员
依托单位：华南理工大学
批准年度：2011

中文摘要：

申请人长期从事重金属污染与控制研究，取得如下两方面成绩1) 通过表界面调控纳米晶 “取向接合”和 “集体相变” 快速生长的基础研究，揭示了在纳米晶快速长大过程中重金属纳米污染物的消除规律，提出了利用表界面调控纳米晶快速生长来处理环境有害纳米废弃物的思路。将此原理成功应用于我国氯酸盐行业典型纳米铬渣污染难题的解决，在污染企业完成中试示范线建设。2)针对铬的微生物修复中“还原容易但固定困难”瓶颈问题，探索了微生物还原和固定铬的微观过程，阐明了微生物固定铬的配位机制，提出调控营养源以实现微生物高效固定铬原理。拓展原子力显微方法学在环境微生物研究中的应用，形成了利用纳米技术研究环境问题的特色。5年内在Angew.Chem.Int.Ed.，J.Am.Chem.Soc.，Chem.Comm.，ES&T等杂志发表SCI论文45篇（含已接收），他引385次。一项成果通过省级鉴定，获省级个人奖两项。

中文主题词：重金属污染；铬渣；低浓度污染物；环境微生物；微观成像研究

英文摘要：

heavy metal polution；chromium slags；low concentration of pollutants；environmental microorganism；microscopic investigations

英文主题词： heavy metal polution；chromium slags；low concentration of pollutants；environmental microorganism；microscopic investigations

结论摘要：

重金属污染是环境中长期存在却未能得到很好解决的问题，传统的处置方法会导致其在环境中持续蓄积。面向这一问题，一个最彻底的解决思路是实现重金属的回收利用；如果不能够实现回收利用，也希望实现其长期有效固定。汇报人以三类典型重金属污染难题为研究对象，探索了利用晶体调制动力学和污染物界面行为研究来解决重金属污染问题的原理和方法。在实现重金属污染“回收利用”及“有效固定”的目标上做出了有特色的工作。1. 研究的第一类体系是通常以堆储的方式来解决的含高浓度重金属固体废弃物。提出了对重金属固废渣通过物相调控以实现污染物与渣中其他物质分相的处理思路。研究证实可利用界面调控剂诱导渣中特定物相以聚集相变或聚集生长的模式实现快速生长，揭示了在此过程中重金属消除规律，阐明表界面调控剂作用下晶体快速生长在处理环境中细颗粒型重金属废渣上的适用性和经济性。将此思路应用于我国氯酸盐行业典型纳米铬渣污染难题的解决，与企业合作完成中试示范线建设，实现铬的全回用。2. 水中低浓度重金属的回收是环境处理的难点，它要求所使用的材料自身环境友好、对低浓度离子的作用力强、重金属能够分离浓缩、材料能够回用。承担人围绕环境友好的纳米氢氧化镁的晶体调制及与此过程相关的污染物界面行为开展系列研究，提出了将纳米氢氧化镁和CO2联合形成封闭式的“介质黑箱”，从而实现一种无化学品输入的重金属预富集的处理理念。研究表明该方法可实现电镀工艺含铬废水的高度浓缩，使有害六价铬返回电镀工艺循环使用成为可能。面向稀土分离工业所排放的大量含低浓度稀土废水，利用纳米氢氧化镁对水中低浓度稀土具有高的反应与富集活性的特点，研究了自支撑氢氧化镁快速提取稀土的机制及动力学过程和实际应用探索。3.面向土壤中已扩散、易迁移且难以回收的铬和铀等重金属，研究了土壤微生物原位修复重金属污染的微观机理，阐明了微生物在实现重金属的持久性结晶成矿固定的机理及规律，对微生物解毒后的三价铬固定困难和四价铀仍然易迁移两个难题，全力发展相应的解决方案。已形成有明显学科交叉特色的污染控制化学研究方向。

成果综合统计