科技日報記者 馬愛平

記者14日從農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所獲悉，該所產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測與預警創(chuàng)新團隊在土壤污染機制研究領域取得重要進展，首次破解了胡敏酸吸附構象調控石油烴污染土壤膠體遷移的關鍵機制，為精準評估石油污染擴散風險提供了理論基礎。該研究成果日前發(fā)表于《環(huán)境科學與技術》。

土壤膠體作為污染物遷移的“運輸載體”，其表面吸附作用可攜帶石油烴等有害物質進行長距離擴散。胡敏酸吸附構象，是指胡敏酸分子在土壤膠體表面吸附時的空間排列方式和取向。雖然胡敏酸能通過增強膠體表面負電性促進遷移，但其吸附構象與污染物協(xié)同遷移的定量關系尚不明確，這嚴重制約了污染預測模型的精度。針對這一研究瓶頸，該團隊創(chuàng)新性地構建了“吸附構象—表面電位—遷移能力”關聯(lián)模型，系統(tǒng)揭示了分子尺度的調控機制。

論文第一作者、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所副研究員馬杰告訴科技日報記者，研究發(fā)現(xiàn)，在未受石油烴污染的土壤膠體中，胡敏酸分子呈現(xiàn)水平吸附構象，均勻分布在膠體表面。但當石油烴分子占據(jù)膠體表面吸附位點時，胡敏酸被迫調整為垂直吸附構象。石油烴分子點位占據(jù)效應雖減少了胡敏酸的吸附量，卻顯著延長了胡敏酸負電位的作用距離，使膠體遷移能力有所提高。

值得注意的是，石油烴與胡敏酸在膠體表面形成了獨特的“三區(qū)分布”結構：直接接觸區(qū)實現(xiàn)強吸附，弱相互作用區(qū)維持結構穩(wěn)定，動力學作用區(qū)驅動遷移運動，這種協(xié)同作用機制顯著增強了污染物的擴散能力。

“該研究不僅從環(huán)境結構化學角度闡明了石油烴污染的遷移機制，更為污染風險評估和預警技術開發(fā)提供了關鍵參數(shù)。通過建立吸附構象與遷移能力的定量關系，未來可構建更精準的污染擴散模型，為土壤環(huán)境保護和污染應急響應提供科學依據(jù)。”馬杰說。

（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所供圖）