污水污泥中的七种环境相关金属纳米颗粒的优化提取,定量和表征:存在,组成和环境风险评估

科学领域:

• 环境科学
• 分析化学
• 材料科学

背景情况:

• 在环境矩阵中对金属纳米粒子 (MNP) 的定量分析对于评估生态风险至关重要.
• 从污水污泥等复杂基质中提取MNP的现有方法需要改进.

研究的目的:

• 从污水污泥中提取和量化七种环境相关的MNP (Ag,Au,Ce,Cu,Pb,Ti,Zn) 的强有力的协议.
• 评估废水处理厂污泥中MNP的发生情况和潜在的生态风险.

主要方法:

• 包括溶液 (milli-Q水,TSPP,TMAH) 和比率在内的提取参数的优化.
• 使用单粒子诱导合等离子体质谱法 (sp-ICP-MS) 进行量化.
• 使用扫描电子显微镜与能量散射X射线光谱 (SEM-EDX) 和丰富因子分析对MNP进行表征.

主要成果:

• 用2.5mM四酸盐 (TSPP) 实现最佳提取,污泥与试剂的比率为1:100,可产生>75%的颗粒数回收和>84.5%的质量回收.
• 克罗地亚废水污泥中的MNP度在1×10^7到3×10^10颗粒/g之间.
• SEM-EDX和丰富因子分析表明Ag,Cu,Pb,Ti和ZnNP的人为起源.

结论:

• 开发的sp-ICP-MS协议有效地提取和量化污水污泥中的MNP,解决了关键的环境监测差距.
• 目前对生态风险的评估是微不足道到低,但可溶性Ag和ZnNP可能会带来更大的长期风险.
• 这些发现支持对环境中工程纳米颗粒的风险评估和管理策略.