隨著納米顆粒越來越多地應用在在工業(yè)生產(chǎn)過程和日用消費品中，通過工業(yè)廢物的排放和日用消費品的棄置，他們在環(huán)境中出現(xiàn)的可能性也與日俱增。一些合成納米顆粒對微生物、植物和動物具有直接毒性，而有些納米顆粒則可能有二次風險。雖然環(huán)境中納米顆粒的濃度不會太高，但其對人體健康的影響是未知的。

 

       我們依次探討了飲用水、湖泊水、廢水、海水中納米顆粒的檢測方法，但更關鍵的，我們希望了解，如何處理才能消除水中，特別是飲用水中的納米顆粒。

 

       凝絮沉淀是從飲用水中去除各類顆粒的主要處理方法之一。為了判斷這種方法是否對納米顆粒有效，我們需要了解標準凝絮過程中納米顆粒的行為，以便準確預測人類通過飲用水接觸納米顆粒的情況。

 

       本實驗中，我們繼續(xù)通過單顆粒ICP-MS方法，評估水中銀、金、二氧化鈦、氧化鋅和二氧化鈰納米顆粒在凝絮過程中的行為。

 

       檸檬酸鹽穩(wěn)定的銀納米顆粒（40、70 和100 nm 直徑）和2 mM 檸檬酸鈉中的金納米顆粒（50、80 和100 nm直徑）均采購于nanoComposix, Inc.。（美國加利福尼亞州圣地亞哥）。

 

       無包覆的二氧化鈦（100 nm）、二氧化鈰（30-50 nm）和氧化鋅（80-200 nm）納米顆粒皆采購于US Research Nanomaterials, Inc.。（美國德克薩斯州休斯頓）。

 

       為模擬凝絮過程，硫酸鋁（Al2(SO4)3∙18H2O）、氯化鐵（FeCl3∙6H2O）和硫酸鐵（Fe2(SO4)3∙4H2O）等最常用的混凝劑皆采購于Thermo Fisher Scientic, Inc.。（美國賓夕法尼亞州匹茲堡）。

 

       河水樣品取自密蘇里河，而湖水樣品取自密蘇里州羅拉市的舒曼湖。從距離河岸大約兩英尺處的水面下方采集樣品。

 

       使用配備有Syngistix™納米應用軟件模塊的PerkinElmerNexION® ICP-MS 進行樣品分析和數(shù)據(jù)處理。

 

       采用硫酸鋁（Al2(SO4)3∙18H2O）、氯化鐵（FeCl3∙6H2O）和硫酸鐵（Fe2(SO4)3∙4H2O）三種凝絮劑，通過4 區(qū)凝絮方式對河水與湖水進行處理，銀ENP 的粒度分布直

 

       所有納米顆粒經(jīng)過各種處理之后都會出現(xiàn)顆粒濃度降低的情況。水基質(zhì)會影響粒度分布，這可能是由于溶解有機碳（DOC）存在差異。相較于溶解有機碳水平較低的河水，二氧化鈰納米顆粒在溶解有機碳水平較高的湖水中具有更高的穩(wěn)定性。氧化鋅納米顆粒，與河水相比，在湖水中聚集的顆粒更多。

 

       在對照樣品（“無處理”）中，樣品未添加凝絮劑，大多數(shù)顆粒在處理前和處理后的粒度和濃度相似，表明在添加納米顆粒 和最終取樣之間的時期，顆粒較為穩(wěn)定。

 

       對于所有類型的凝絮劑，在加入聚合物作為助凝劑時，納米顆粒總清除率將得到改善。相較于檸檬酸鹽穩(wěn)定的納米顆粒，無包覆的二氧化鈦、二氧化鈰和氧化鋅納米顆粒在河水的所有處理方案中皆可有效清除。在湖水中觀察到的結(jié)果卻與之相反，即添加助凝劑之后顆粒清除率反而有所下降。該結(jié)果表明，聚合物在溶解有機碳（DOC）含量較高的水中表現(xiàn)欠佳。

 

       添加聚合物的硫酸鋁會產(chǎn)生最高水平的銀和金納米顆粒，而無包覆的納米顆粒清除率與河水全部處理方案的結(jié)果是相似的。添加聚合物的硫酸鐵針對銀和金納米顆粒的清除效果最佳，而僅添加硫酸鐵的湖水最能清除無包覆的納米顆粒。這些結(jié)果可能因水的化學性質(zhì)導致，具體取決于pH 值、離子強度和溶解有機碳含量。

 

       在飲用水處理過程中監(jiān)測納米顆粒十分重要。SP-ICP-MS 是監(jiān)測地表水中納米顆粒尺寸和濃度的有效技術(shù)。本項研究還證明了凝絮處理可有效清除地表水中的納米顆粒。