記者28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在國際期刊《化學工程雜志》發表最新研究成果，首次從多尺度視角揭示腐植酸—巰基坡縷石復合材料對鎘的吸附與固定機制，為鎘污染土壤的高效修復提供了新路徑。
鎘作為農田土壤首要污染物，其長期累積不僅導致農作物減產，更通過食物鏈威脅人體健康，成為我國土壤污染防治的重點對象。利用復合材料鈍化修復鎘污染土壤是當前研究熱點，但對納米尺度下材料與鎘離子的界面作用機制，如分子間結合力、電子轉移路徑等關鍵科學問題，尚缺乏系統性解析。
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記者，研究團隊選取三種不同來源的腐植酸——生物源腐植酸、礦物源腐植酸及混合腐植酸，分別與巰基功能化坡縷石復合，制備出三類復合材料。
坡縷石是一種天然黏土礦物，腐植酸則是土壤中天然存在的有機高分子。研究結果表明，不同來源腐植酸與巰基坡縷石的復合效果差異顯著：生物源腐植酸—巰基坡縷石復合材料對鎘的最大吸附量達85.41納克/平方厘米，較單一巰基坡縷石提升32.2%，顯示出更強的鎘離子捕獲能力。相較于礦物源及混合腐植酸復合材料，生物源腐植酸因含有更豐富的活性官能團，在復雜土壤環境中對鎘的吸附穩定性提升25%，抗競爭性離子干擾能力更強。
“該研究首次在納米尺度上揭示了腐植酸—礦物復合材料對鎘的吸附‘構效關系’，即材料表面官能團的種類、分布及活性決定了其修復效能。傳統修復材料研發依賴‘試錯法’，而本研究通過量化界面相互作用參數（如粘附力、吸附能），為新型材料設計提供了可追溯的理論模型。”孫約兵說。
