—新闻—科学网
news.sciencenet.cn 2025/4/14 23:00
土壤石油烃污染扩散“密码”揭示
记者14日从农业农村部环境保护科研监测所获悉，该所产地环境监测与预警创新团队在土壤污染机制研究领域取得重要进展，首次破解了胡敏酸吸附构象调控石油烃污染土壤胶体迁移的关键机制，为精准评估石油污染扩散风险提供了理论基础。该研究成果日前发表于《环境科学与技术》。
土壤胶体作为污染物迁移的“运输载体”，其表面吸附作用可携带石油烃等有害物质进行长距离扩散。胡敏酸吸附构象，是指胡敏酸分子在土壤胶体表面吸附时的空间排列方式和取向。虽然胡敏酸能通过增强胶体表面负电性促进迁移，但其吸附构象与污染物协同迁移的定量关系尚不明确，这严重制约了污染预测模型的精度。针对这一研究瓶颈，该团队创新性地构建了“吸附构象—表面电位—迁移能力”关联模型，系统揭示了分子尺度的调控机制。
论文第一作者、农业农村部环境保护科研监测所副研究员马杰告诉科技日报记者，研究发现，在未受石油烃污染的土壤胶体中，胡敏酸分子呈现水平吸附构象，均匀分布在胶体表面。但当石油烃分子占据胶体表面吸附位点时，胡敏酸被迫调整为垂直吸附构象。石油烃分子点位占据效应虽减少了胡敏酸的吸附量，却显著延长了胡敏酸负电位的作用距离，使胶体迁移能力有所提高。
值得注意的是，石油烃与胡敏酸在胶体表面形成了独特的“三区分布”结构：直接接触区实现强吸附，弱相互作用区维持结构稳定，动力学作用区驱动迁移运动，这种协同作用机制显著增强了污染物的扩散能力。
“该研究不仅从环境结构化学角度阐明了石油烃污染的迁移机制，更为污染风险评估和预警技术开发提供了关键参数。通过建立吸附构象与迁移能力的定量关系，未来可构建更精准的污染扩散模型，为土壤环境保护和污染应急响应提供科学依据。”马杰说。
（农业农村部环境保护科研监测所供图）