纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害

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纳米材料对环境的影响及其治理措施研究

纳米材料对环境的影响及其治理措施研究引言：随着纳米技术的快速发展，纳米材料在各个领域中得到了广泛应用，如电子、医药、能源等。

然而，虽然纳米材料具有许多出色的性能和应用潜力，但也引发了对其对环境和人类健康的潜在风险的担忧。

因此，研究纳米材料对环境的影响及其治理措施具有重要意义。

1. 纳米材料对环境的影响1.1 纳米材料的释放与传输纳米颗粒比传统材料更容易释放到环境中，并且由于其小尺寸和大表面积，纳米材料的传输性能也更好。

例如，在生产过程中，纳米材料可能会通过废水排放或空气散发进入环境中，甚至在使用后的废弃物中存在。

这些纳米材料的传输可能会导致其积累在环境中的生物群体中，从而对生态系统产生影响。

1.2 纳米材料的毒性效应纳米材料的小尺寸使其具有与体积相同的大尺寸材料不同的生物活性和毒性。

纳米颗粒可以通过细胞膜进入细胞内部，干扰细胞的正常生物过程，并对生物体的健康产生潜在的危害。

根据研究，一些纳米材料可能导致细胞损伤、遗传毒性、炎症反应等不良效应，甚至对人类造成慢性毒性。

2. 纳米材料治理措施2.1 环境监测与评估为了有效治理纳米材料对环境的影响，首先需要建立全面的环境监测与评估体系。

这包括对纳米材料在环境中的释放、传输和积累进行实时监测，以及对纳米材料的毒性效应进行评估。

通过了解纳米材料在环境中的行为和潜在的风险，可以有针对性地制定治理措施。

2.2 纳米材料的合理设计与生产在纳米材料的合理设计和生产过程中，需要充分考虑纳米材料的环境影响。

制定符合环保要求的设计准则，如使用可再生资源、减少对有害原材料的依赖等，以确保纳米材料的生产过程尽可能地减少对环境的负面影响。

2.3 纳米材料的处理与回收利用对于已经释放到环境中的纳米材料，合理的处理和回收利用是治理的重要措施之一。

开发高效的纳米材料处理技术，如通过过滤、沉淀、离心等方法将纳米材料从废水中去除，并进行安全处理或回收利用，以减少对环境的影响。

2.4 法规与政策的制定和实施有效的治理纳米材料对环境的影响需要建立健全的法规与政策框架。

纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害

纳米技术的居室照明可以降低１％的０
国８％的江河湖泊已经遭到不同程度０的污染。在水环境保护方面，纳米材料及技术可以应用于以下几个方面：减少水资源消耗。纳米Ｔｉ用Ｏ处理后的化学纤维制作的衣服、窗帘
在今后几年将这一比例提高到１％ Ⅲ 。３生态环境作为生命活动的基础，其重
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广泛的用途。中，其随着人类利用资源和保护环境的能力的拓展，纳米技术
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纳米材料在生态环境方
面的应用及潜在危害
◇ 汤宏波
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要性显而易见。而纳米材料可以通过多种途径进入自然环境而产生多种环境行为，能引起生物体的毒性效应。可已有研究显示纳米材料可以在细胞水

纳米材料在环境污染治理中的应用

纳米材料在环境污染治理中的应用在当今社会，环境污染已成为全球性的重大挑战，对人类的健康和生态平衡造成了严重威胁。

为了有效治理环境污染，科学家们不断探索和创新，纳米材料的出现为环境污染治理带来了新的希望和突破。

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1 100 纳米）的材料。

由于其独特的物理、化学和生物学性质，纳米材料在环境污染治理领域展现出了巨大的潜力。

纳米材料在水污染治理方面发挥着重要作用。

例如，纳米零价铁（nZVI）能够高效去除水中的重金属离子，如铬、汞、铅等。

nZVI 具有高反应活性和强还原性，能够将重金属离子还原为低毒性的形态，从而降低其对环境的危害。

此外，纳米二氧化钛（TiO₂）在光催化降解有机污染物方面表现出色。

当受到一定波长的光照时，TiO₂能产生强氧化性的自由基，将水中的有机污染物分解为无害的物质，如二氧化碳和水。

这种光催化技术不仅可以用于处理工业废水，还可以应用于净化生活污水。

在大气污染治理中，纳米材料也有出色的表现。

纳米级的催化剂能够提高汽车尾气净化装置的效率。

传统的汽车尾气净化催化剂在低温条件下活性较低，而纳米催化剂具有更高的比表面积和活性位点，能够在较低温度下促进有害气体（如一氧化碳、氮氧化物等）的转化，从而减少汽车尾气对大气的污染。

此外，纳米纤维材料可以用于制作高效的空气过滤器。

这些纳米纤维过滤器能够捕获空气中的细微颗粒物（PM25、PM10 等），有效改善空气质量。

纳米材料在土壤污染治理方面也展现出了良好的应用前景。

对于土壤中的有机污染物，如农药、石油烃等，纳米吸附剂可以实现高效的吸附和去除。

纳米级的活性炭、石墨烯等材料具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够大量吸附有机污染物，从而降低其在土壤中的浓度和毒性。

同时，纳米材料还可以用于土壤的修复和改良。

例如，纳米羟基磷灰石可以固定土壤中的重金属，降低其生物有效性，减少重金属对植物和土壤生态系统的危害。

然而，纳米材料在环境污染治理中的应用也并非一帆风顺，还面临着一些挑战和问题。

纳米材料的危害

纳米材料的危害
纳米材料作为一种新型材料，在科技领域得到了广泛的应用，但是随之而来的危害也引起了人们的关注。

纳米材料的危害主要表现在环境污染、生物毒性和人体健康等方面。

首先，纳米材料对环境造成的污染是不可忽视的。

由于纳米材料具有微小的体积和高比表面积，一旦进入环境中，很容易对土壤、水体和大气造成污染。

特别是一些金属纳米材料，如纳米银、纳米氧化铁等，它们对环境的影响更为严重，可能对生态系统造成破坏，影响生物多样性，甚至对人类健康造成潜在威胁。

其次，纳米材料的生物毒性也是一个备受关注的问题。

许多研究表明，一些纳米材料对生物体具有一定的毒性，可能导致细胞损伤、基因突变甚至癌症等严重后果。

特别是一些纳米颗粒，由于其微小的尺寸和特殊的表面性质，可能更容易穿透细胞膜，进入细胞内部，对细胞结构和功能产生影响，从而引发生物毒性反应。

此外，纳米材料对人体健康的影响也备受关注。

随着纳米材料在生产和生活中的广泛应用，人们接触到纳米材料的机会也越来越多。

然而，一些研究表明，长期接触纳米材料可能对人体健康产生潜在的危害，如呼吸道疾病、免疫系统紊乱、神经系统损伤等。

尤其是一些工作在纳米材料生产和加工领域的人员，由于长期接触纳米材料，可能面临更高的健康风险。

因此，对纳米材料的危害问题，我们应该高度重视。

在推动纳米材料应用的同时，也要加强对纳米材料的环境影响和生物毒性的研究，制定相应的安全规范和管理措施，以减少其对环境和人类健康的潜在危害。

只有在科学合理地利用纳米材料的同时，才能更好地保护环境和人类健康，实现可持续发展的目标。

[讲解]2纳米科技潜在的危害

二、纳米科技潜在的危害当人们陶醉在纳米材料的许多新奇功能和它将给我们生活带来的美好前景时，医学界出于特殊的职业敏感性，开始冷静地考虑纳米料将对人类健康产生的深远影响。

事实上，纳米技术还将在生态环境、经济、政治、伦理道德等等方面引发诸多问题，从而在社会各个层面产生不可估量的后果，影响遍及农业、医疗、制药、计算机、国防甚至人类的文明———它将取代基因技术成为最受争议的应用技术。

1.纳米技术对人类健康和环境的潜在危害纳米材料作为一种人工制造的新的物质形态, 人类对它的认识只能说刚刚开始。

目前学术界大多重视发展纳米材料制备科学和工程研究, 扩大研究对象以及发现神奇功能和新产品的开发, 较少注意到纳米材料的特殊性对机体产生的潜在危害。

首先, 纳米材料广泛的应用性使研究者、生产者和消费者今后将有许多机会接触纳米材料，而纳米材料的超微性提醒我们, 应该重新认识和理解人体对颗粒性物质的吸收过程和它可能引起的生物学影响。

我们知道, 皮肤是人类阻挡外源性物质的重要屏障系统, 它能有效地阻止宏观颗粒物经皮肤进入体内。

现在人们已经能够生产粒径只有头发丝直径1/ 7000 的金属纳米材料和粒径为0.15nm的纳米碳。

粒径如此之小的纳米粒子，完全有可能通过简单扩散或渗透形式经过肺泡和皮肤进入体内。

纳米材料的另一个显著特点是表面积大, 粒子表面的原子数多, 周围缺少相邻原子, 存在许多空键, 所以具有很强的吸附能力和很高的化学活性。

与此同时, 科学家发现药物制剂的粒径变小后, 其毒副作用也得到不同程度的增大。

常规药物被纳米颗粒物装载后, 急性毒性、骨髓毒性、细胞毒性、心脏毒性和肾毒性明显增强, 而难溶性药物的消化道吸收率和药效与药物的粒径呈负相关关系, 是人们已知的常识。

纳米微粒是飘浮和运动的, 它遵循布朗运动规律进入食品和人体, 进而进入人体细胞内。

产品成分中若含有氧化硅、氧化钛、氧化锰或者银, 这些成分在人体内将“如同幽灵一样飘浮”, 如果潜伏在细胞内就有可能诱发细胞病变, 进而可能导致癌症。

纳米技术对环境和人类健康的影响

纳米技术对环境和人类健康的影响近年来，随着科技的飞速发展，人们对纳米技术的研究和应用越来越深入。

纳米技术是指制造、加工和操作尺度为纳米级别（10的-9次方米）的物质和器件的技术。

由于其具有超小尺寸、巨大比表面积、量子效应和量子限制等特殊性质，纳米技术被广泛应用于医药、电子、材料、能源等领域，并被誉为“21世纪的科技革命”。

然而，随着纳米技术的不断发展，人们越来越关注其对环境和人类健康的影响。

在此，我们将对纳米技术对环境和人类健康的影响进行分析和探讨。

一、纳米技术对环境的影响1. 污染问题纳米颗粒在制造和应用过程中容易散发出有害物质，如金属离子、二氧化硅、二氧化钛等，这些物质会在大气、土壤、水体等环境中累积和富集，对生态环境和人类健康造成潜在危害。

同时，纳米颗粒还具有高速扩散能力、长时间存在性和毒性等特殊性质，这些都增加了其污染环境的难度和危险性。

2. 生态影响纳米颗粒对生物体的影响常常因其微小尺寸、巨大比表面积等特殊性质而变得复杂和难以预测。

近年来的研究表明，纳米颗粒可能对海洋生态系统中的微生物、浮游生物、底栖生物等造成影响，影响其生长、繁殖和生态功能。

纳米颗粒还可能与植物和动物相互作用，从而影响其生长和保健等生态问题。

3. 资源浪费纳米技术的加工和制造需要消耗大量的能源和化学物质，这不仅导致资源浪费和环境压力，还会对环境和人类健康造成负面影响。

同时，纳米技术的废弃和回收处理也面临难题，如何有效减少纳米颗粒的排放和处理已成为亟待解决的问题。

二、纳米技术对人类健康的影响1. 毒性和生物影响纳米颗粒具有与其体积和成分无关的极强毒性、很强的生物可吸入性和生物可摄入性等特性，其能够直接进入人体内部并与细胞、组织、器官等相互作用，从而对人体健康造成影响。

纳米颗粒可以引起肺部和呼吸系统等多种疾病，并可能与神经系统、心血管系统、生殖系统等相互作用，从而影响人类健康。

2. 填料和辅助材料问题纳米技术被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域，其中纳米凝胶、纳米药物、纳米保健品等被用作人类健康保健的缓解或治疗方式。

纳米材料对环境和健康的潜在危害

毕永红胡征宇（中国科学院水生生物研究所武汉４０７３０２）
ＢｉｏｇｏｇＨｈｎｙ（ｓｔｔｏｄｏｉｌｇ，ＡＳＷｕａ４０７）ｎｈｎｕＺｅｇｕＩｔｕｅｆＹｎｉＨｙｒｂｏｏｙＣ，ｈｎ３０２
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ＰｔｎｉＩＨｒｏｅｔａｍｏＮｎ —ＭａｅｉＩｔｎｉｎｎｎｕｎｅＩａｆａｏｔｒｓｏＥｖｍｅｔａｄＨｍａＨａｔａｒＯｈ
入动物心肺后，占据的表面积又相对较大，其容易造成肺部发炎、伤，引发血管阻塞、损易心肌发炎及退
化等各种症状。研究显示，，有 ” 正常无害的大物
质，一旦做成纳米级的超细微粒后，就具有毒性及潜
在危害，且颗粒越小，反应性及毒性越大。目前的研究已经使科技决策层认识到纳米安全研究应该和纳米科技进步同时进行，鉴于纳米材料和颗粒对环境和人类健康安全性的信息目前还非常匮乏，科技强国已各经陆续开展关于纳米材料生物安全性和环境安全性方面的研究工作。本文就纳米材料对环境和健康的ｎｎａａｅｙｗａａ．ＭｏｅｅｐｒａｅｂｅｅｌｉｇｌｅｐｔｎｉｌｉｋａｄｎｇｔｅｅｎｏｅｒｎｉｍｅｔＩｆｔｓｄｒｗｎｌｏｓｒｘｅｔｈｖｅｎｒａｉｎｈｏｅｔｓｎｅａｉｓｚａｒｖ

纳米技术在环境治理中的应用前景

纳米技术在环境治理中的应用前景随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严峻，给人类的生存和发展带来了巨大的挑战。

传统的环境治理方法在应对复杂的污染问题时往往存在一定的局限性，而纳米技术的出现为环境治理带来了新的希望。

纳米技术是指在纳米尺度（1 100 纳米）上研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性进行创新和应用的技术。

在环境治理领域，纳米技术具有广阔的应用前景，有望成为解决环境污染问题的有效手段。

一、纳米技术在水污染治理中的应用水是生命之源，但水污染问题严重威胁着人类的健康和生态平衡。

纳米技术在水污染治理方面表现出了巨大的潜力。

纳米材料可以用于吸附水中的污染物。

例如，纳米级的活性炭具有更大的比表面积和更多的孔隙结构，能够更有效地吸附有机污染物、重金属离子等。

此外，一些新型的纳米吸附材料，如纳米金属氧化物、纳米黏土等，也具有优异的吸附性能，可以选择性地去除水中的特定污染物。

纳米催化剂可以促进水中污染物的降解。

通过在纳米尺度上调控催化剂的结构和组成，可以提高其催化活性和选择性。

例如，纳米级的二氧化钛在光照条件下能够产生强氧化性的自由基，可将水中的有机污染物分解为无害物质。

纳米膜技术在水处理中也具有重要的应用。

纳米膜具有孔径小、分离效率高的特点，可以有效地去除水中的微小颗粒、细菌、病毒等污染物，同时还能实现水的回用和资源回收。

二、纳米技术在大气污染治理中的应用大气污染是当前全球面临的重大环境问题之一，对人类健康和气候变化产生了严重影响。

纳米技术在大气污染治理方面也展现出了独特的优势。

纳米催化剂可以用于汽车尾气的净化。

传统的汽车尾气催化剂在低温下活性较低，而纳米级的催化剂能够在较低温度下实现对有害气体（如一氧化碳、氮氧化物等）的高效转化，降低汽车尾气对大气的污染。

纳米材料可以用于吸附大气中的有害气体。

例如，纳米级的沸石、碳纳米管等能够吸附二氧化硫、氮氧化物等气体，从而减少大气中的污染物浓度。

此外，纳米技术还可以应用于空气净化设备中。

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４．其它
控制污染源。污染的预防是指有效地使用原材料、能源、水及其他资源以减少或消除废物的产生，从而从源头上遏制污染的发生。监测环境污染。如有毒的ＮＯｘ可导致酸雨和温室效应，因此其在大气中的含量必须被适时监测。目前监测技术成本高，不便移动作业，所需温度高。与现有监测仪器不同的是，利用纳米技术研制的碳纳米管可以用于监测ＮＯｘ，可在室温下工作，造价低廉，而且体积小，只有３μｍ［２］。土壤污染物的治理。以往土壤或
１．水环境保护
由于自然和人为的原因，水中的污染物会大量增加，超过水体的自净能力，使水中各种成分之间的相对平衡受到破坏，从而引起水质变坏。目
一、在环境保护方面的应用
在工业生产和社会生活中，使用纳米材料能够降低能源和材料的消耗，减少有害有毒废物的排放，从而间接减轻对环境污染的负荷。例如，利用纳米技术的居室照明可以降低１０％的电能消耗，美国据计算每年可以减少
纳米材料对于改善我们赖以生存的大气环境也具有多方面的应用。用作煤炭助燃催化剂。工业用煤燃烧后也会产生ＳＯ２气体，如加入纳米级助燃催化剂则不仅可使煤充分燃烧，不产生ＣＯ气体，提高能源利用率，而且会使硫转化为固体硫化物，而不产生ＳＯ２气体，从而消除有害气体的产生［９］。用作石油脱硫催化剂。工业用及车用燃料油是最大的ＳＯ２污染源，燃料油中的含硫化合物在燃烧后会产生ＳＯ２，所以石油炼制工业有一道脱硫工艺以降低汽柴油的硫含量。纳米钛酸钴（ＣｏＴｉＯ３）是一种非常好的石油脱硫催化剂。以半径为５５～７０ｎｍ的钛酸钴合成的催化活体多孔硅胶或以Ａｌ２Ｏ３陶瓷作为载体的催化剂，其催化效率极高。经催化的油品中硫的含量小于０．０１％，达到国际标准。用作汽车尾气净化催化剂。最新研究成果表明，复合稀土化合物的纳米级粉体有极强的氧化还原性能，这是其它任何汽车尾气净化催化剂都不能比拟的。它的应用可以彻底解决汽车尾气中ＣＯ和ＮＯｘ的污染问题。以活性炭作为载体、纳米Ｚｒ０．５Ｃｅ０．５Ｏ２粉体为催化活性体的汽车尾气净化催化剂，由于其表面存在Ｚｒ４＋／Ｚｒ３＋及Ｃｅ４＋／Ｃｅ３＋，电子可以在其三价和四价离子之间传递，因此具有极强的电
要性显而易见。而纳米材料可以通过多种途径进入自然环境而产生多种环境行为，可能引起生物体的毒性效应。已有研究显示纳米材料可以在细胞水平、亚细胞水平、基因、蛋白水平及整体动物水平对生物体产生影响，其生态学影响不可忽视。国际上，纳米技术在环保领域的开发研究已经涉及诸多方面，某些在较高的层面的探索实践已达到实用阶段。我国环境界也已有不少学者开展了纳米技术在生态环境领域的研究开发工作，提出许多课题，并且取得了一定进展。纳米材料生态学研究已经越来越多地受到各界广泛关注。
解这些物质，其中纳米ＴｉＯ２的降解效率最好，几乎接近达到１００％。将某些对日光有响应的半导体纳米材料涂敷于墙壁或其它合适的表面上做成光致空气清洁剂，可将ＳＯ２、Ｈ２Ｓ、ＮＯ、ＮＯ２等有害气体吸附于表面，在光作用下转化为无害物质，也可氧化去除甲硫醇、硫化物、氨气等有害气体。
。这种２０世纪７０年代发展起来的农
药品种占我国农药产量的８０％，它的
Hale Waihona Puke ５２新材料产业ＮＯ．３２００８
子得失能力和氧化还原性，在氧化ＣＯ的同时还原ＮＯｘ，使它们转化为对人体和环境无害的ＣＯ２和Ｎ２。而更新一代的纳米催化剂，将在汽车发动机汽缸里发挥催化作用，使汽油在燃烧时就不产生ＣＯ和ＮＯｘ，无需进行尾气净化处理。用作纳米燃油添加剂。纳米技术为燃油添加剂市场开辟了新的机遇。纳米燃油添加剂可以大幅增加动力，降低燃油消耗，提高发动机性能并延长其寿命，减少尾气中有害物质的排放，保护环境。采用创新的纳米微乳化技术生产的新一代多用途燃油添加剂，可以全面解决辛烷值强化剂、清净剂和节油添加剂所要解决的问题，还可以整体改善发动机的性能，是一种全新概念的具有综合性能的第四代环保型燃油添加剂［１０］。治理大气污染。随着人们生活水平的提高，交通工具越来越发达，汽车拥有量越来越多，汽车所排放的尾气已成为污染大气环境的主要来源之一。汽车尾气的治理已成为各国政府亟待解决的难题。实验研究发现，纳米级稀土钙钛矿型复合氧化物ＡＢＯ３对汽车尾气所排放的ＣＯ、ＮＯ和ＨＣ具有良好的催化转化作用。把它作为活性组份负载于蜂窝状堇青石载体上制成的汽车尾气催化剂三元催化效果较好，价格便宜，可以替代昂贵的贵金属催化剂。近年来，很多稀土钙钛矿型复合氧化物已经投放市场应用于汽车尾气的治理［２］。降解空气中的有害物质。调查表明，新装修的房间内空气中有机物浓度高于室外，甚至高于工业区。对室内主要的气体污染物甲醛、甲苯等的研究结果表明，光催化剂可以很好地降
５１
Ｆｒｏｎｔｉｅｒ前沿
和帐篷等能起到自洁作用，不需使用化学洗涤剂清洗，从而降低了污水的排放量，同时减少了水资源的消耗。水的净化处理。传统的水处理方法可以除去污水中的悬浮物、泥沙等污染物，但对低浓度可溶性有毒、有害物质的处理效率低、成本高，有时甚至无法处理。使用纳米材料的光催化方法，可使许多难降解的污染物转化为Ｈ２Ｏ和ＣＯ２等无污染的小分子物质。用于有机物废水处理。目前国内常用的有机物废水处理技术难以达到有效的治理。物理吸附法、混凝法等非破坏性的处理技术，只是将有机物从液相转移到固相；而化学、生化等处理技术虽是破坏性的，但除净度低，废水中的有机物含量仍远高于国家废水排放标准。与上述方法相比，纳米ＴｉＯ２光催化降解有机物水处理技术具有明显的优势，无污染，除净度高。其机理就是通过催化剂表面产生的强氧化性的・ＯＨ致使有机物氧化分解，最终使之矿化。因这种氧化作用无选择性，且有较高的分解效率，所以环境中的多种有机污染物均可被氧化分解而消除。据报道，日本石产业公司与一家大型工厂率先开发利用ＴｉＯ２的光催化作用建立了一个新型的废水处理系统，用于降低废水中的ＣＯＤ和ＢＯＤ［３］。中科院一研究所采用纳米ＴｉＯ２粉末，利用太阳光进行光催化降解苯酚水溶液和十二烷基苯磺酸钠水溶液的实验获得成功。在多云和阴天的条件下，光照１２ｈ，浓度为０．５ｍｍｏｌ／Ｌ的苯酚已降解为０，浓度为１ｍｍｏｌ／Ｌ的十二烷基苯磺酸钠也基本降解。研究表明，这是一项极有前途的实用性水处理技术。利用纳米ＴｉＯ２可以降解有机磷农药
量的研究，并取得了一定的成果［７］。抑制蓝藻生长。研究表明，改性纳米ＴｉＯ２具有较强的氧化能力，对滇池蓝藻的微囊藻胶群体、叶绿素以及超氧化物歧化酶活性等可产生明显的破坏性影响，从而可显著抑制蓝藻生长。纳米ＴｉＯ２的这一性质有望应用于改善自然水域的生态系统和自然景观［８］。
２．大气环境保护
Ｆｒｏｎｔｉｅｒ前沿
纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害
◇汤宏波中国科学院武汉文献情报中心
纳米材料在电子、磁学、光学、生物医学、药学、化妆品、能源、传感器、催化以及材料学等各个领域均有十分广泛的用途。其中，随着人类利用资源和保护环境的能力的拓展，纳米技术为彻底改善环境和从源头上控制新的污染源产生，创造了有利条件。纳米技术与环境保护和环境治理的进一步有机结合，将会有助于许多环保难题的解决，诸如大气污染、污水处理、城市垃圾等问题的解决。纳米材料的奇异特性给我们带来了巨大的开发利用价值，但是作为新技术，安全性是影响其发展的重要瓶颈。目前纳米技术的安全性已受到世界各国的广泛重视，美国、欧盟及日本都对该领域的研究投入了大量经费，其中美国国家纳米技术计划（ＮＮＩ）２００６财政年度为环境健康和安全方面研究提供的资助高达３８５０万美元，约占整个纳米科技投入的４％，并计划在今后几年将这一比例提高到１３％［１］。生态环境作为生命活动的基础，其重
［４］
生产和使用会造成大量有毒废水。这一环保难题可以使用纳米ＴｉＯ２进行催化降解从而得到根本解决。浙江农业大学等单位利用ＴｉＯ２的光催化活性降解久效磷农药废水。用纳米ＴｉＯ２催化降解技术来处理毛纺染整废水，能使有机物完全矿化并消除了二次污染，具有省资、高效、节能等特点，显示出良好的应用前景［５］。用作纳米净水剂。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的１０～２０倍。它能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀下来，然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置，有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后，可以１００％除去水中的细菌、病毒，得到高质量的纯净水。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大，在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时，会被过滤掉，水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。农药。农药分为除草剂和杀虫剂，大都是有机磷、有机氯及含氮化合物。它们在大气、土壤和水体中停留时间长，危害范围广，且难以降解，故其在自然界的环境化学行为深受人们的关注。１９９９年，郑巍［６］等人研究了由ＣＭＣ－Ｎａ附载普通ＴｉＯ２光催化降解咪呀胺农药的过程，降解率达５０％以上，降解速率符合假一级动力学方程，并探讨了以自然光为光源催化降解咪呀胺的可行性。染料。在染料的生产和使用中，有大量盐度高、色度深、异味大的染料废水进入环境，对生态环境和饮用水造成极大的污染。近年来用普通ＴｉＯ２粉末对染料的脱色、光解等进行了大