当前位置：
X-MOL 学术
›
J. Hazard. Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Effect of shape on the transport and retention of nanoplastics in saturated quartz sand
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2024-09-06 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2024.135766 Haiyan Yang 1 , Xunyang Lin 1 , Jizhe Lu 2 , Xiaoning Zhao 3 , Dan Wu 4 , Hyunjung Kim 5 , Lei Su 6 , Li Cai 2
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2024-09-06 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2024.135766 Haiyan Yang 1 , Xunyang Lin 1 , Jizhe Lu 2 , Xiaoning Zhao 3 , Dan Wu 4 , Hyunjung Kim 5 , Lei Su 6 , Li Cai 2
Affiliation
|
Nanoplastics (NPs) pose great challenges to soil-groundwater systems. This study investigated the transport and retention of self-synthesized 0.5-μm polystyrene NPs with different shapes using column experiments. The regular NPs were with spherical shapes, while the irregular NPs were with toroid-like shapes. The toroid-like shapes were the irregular shapes (with low aspect ratio) which have not been studied yet. The explorations were carried out in both 5–25 mM NaNO3 and 1–10 mM Ca(NO3 )2 solutions. Both breakthrough curves (BTCs) and retained profiles (RPs) were monitored. Our findings uncovered a clear disparity in the transport of irregular and regular NPs, with irregular particles exhibiting lower transport ability compared to the regular ones. For example, the average breakthrough plateaus of the regular and irregular NPs were ∼0.9 and ∼0.5, respectively, in 10 mM NaNO3 . In-depth theoretical analysis indicated that the lower XDLVO interaction energy barrier between the irregular NPs and quartz sand was one factor, and the greater margination of irregular NPs on quartz sand, as verified by the numerical simulation, was another factor leading to the decreased transport and increased retention of the irregular NPs. The obtained results highlighted the significance of considering particle shape in future modelling and predicting the fate of NPs in real environmental circumstances.
中文翻译：
形状对纳米塑料在饱和石英砂中传输和保留的影响
纳米塑料 （NPs） 对土壤-地下水系统构成了巨大挑战。本研究使用色谱柱实验研究了不同形状的自合成 0.5 μm 聚苯乙烯 NPs 的传输和保留。规则的 NPs 呈球形，而不规则的 NPs 呈环形。环形形状是尚未研究的不规则形状（纵横比较低）。在 5–25 mM NaNO3 和 1–10 mM Ca（NO3）2 溶液中进行了探索。监测突破曲线 （BTCs） 和保留曲线 （RPs）。我们的研究结果发现，不规则和规则 NP 的运输存在明显差异，与常规颗粒相比，不规则颗粒表现出较低的运输能力。例如，在 10 mM NaNO3 中，规则和不规则 NP 的平均突破平台分别为 ∼0.9 和 ∼0.5。深入的理论分析表明，不规则NPs与石英砂之间较低的XDLVO相互作用能垒是其中一个因素，数值模拟验证了不规则NPs在石英砂上较大的边缘化是导致不规则NPs输运减少和保留增加的另一个因素。获得的结果强调了在未来建模中考虑颗粒形状和预测 NP 在真实环境条件下的命运的重要性。
更新日期：2024-09-06
中文翻译：
形状对纳米塑料在饱和石英砂中传输和保留的影响
纳米塑料 （NPs） 对土壤-地下水系统构成了巨大挑战。本研究使用色谱柱实验研究了不同形状的自合成 0.5 μm 聚苯乙烯 NPs 的传输和保留。规则的 NPs 呈球形，而不规则的 NPs 呈环形。环形形状是尚未研究的不规则形状（纵横比较低）。在 5–25 mM NaNO3 和 1–10 mM Ca（NO3）2 溶液中进行了探索。监测突破曲线 （BTCs） 和保留曲线 （RPs）。我们的研究结果发现，不规则和规则 NP 的运输存在明显差异，与常规颗粒相比，不规则颗粒表现出较低的运输能力。例如，在 10 mM NaNO3 中，规则和不规则 NP 的平均突破平台分别为 ∼0.9 和 ∼0.5。深入的理论分析表明，不规则NPs与石英砂之间较低的XDLVO相互作用能垒是其中一个因素，数值模拟验证了不规则NPs在石英砂上较大的边缘化是导致不规则NPs输运减少和保留增加的另一个因素。获得的结果强调了在未来建模中考虑颗粒形状和预测 NP 在真实环境条件下的命运的重要性。
京公网安备 11010802027423号