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1、國立雲(yún)林科技大學(xué)環(huán)境與安全衛(wèi)生工程系學(xué)刊第第第六第六六六期期期期（（（（民國民國九十四年年年）年）））奈米鐵金屬溶液對螢光假單胞菌之影響探討12袁又罡、、、林俐利、林俐利1.國立雲(yún)林科技大學(xué)環(huán)境與安全衛(wèi)生工程系副教授2.國立雲(yún)林科技大學(xué)環(huán)境與安全衛(wèi)生工程系學(xué)生關(guān)鍵詞：：：奈米鐵：(nanoiron)、地下水整治(groundwaterremediation)、化學(xué)連續(xù)萃取（Sequentialchemicalextractions,SCE）摘摘摘摘要要要要近年來為地下水整治(groundwaterremediation)的問題，政府與各個家學(xué)者都曾提出許多方法，如使用通透性的奈米鐵牆以去
2、除含氯之化合物等。根據(jù)文獻研究得知，使用奈米鐵(nanoiron)來處理地下水污染，其優(yōu)點有：（1）接觸表面積大（2）可處理多種有機及無機類污染物。但也可能帶來一些問題，因其體積小且易滲入細胞中，當(dāng)使用此法進行處理污染源的同時，其對於土壤或地下水中的生物亦可能產(chǎn)生未知的影響。本研究之主要目的在於先從了解含有奈米微粒之溶液是否具有生物毒性開始，藉由微生物的生長曲線變化，先行探究奈米鐵金屬溶液對微生物生長狀況是否有所影響；而後再對菌體進行化學(xué)連續(xù)萃?。⊿equentialchemicalextractions,SCE），以初步了解奈米狀態(tài)下之物質(zhì)是否仍具六種重金屬之吸附型態(tài)。研究結(jié)果顯示，螢
3、光假單胞菌於平均粒徑114nm下所能承受之最高濃度為500mg/L，平均粒徑為63.9nm時，該菌生長狀況則呈現(xiàn)紊亂；在化學(xué)連續(xù)萃取方面，含有奈米鐵金屬溶液之實驗組中，其殘留型態(tài)佔34%至64%不等，又殘留型態(tài)可視為細胞內(nèi)吸收的部分，故初步推估奈米鐵金屬較無法為螢光假單胞菌所利用。一一一、一、、、前前前前言言言言體。雖絕大多數(shù)的物質(zhì)於適當(dāng)?shù)氖褂昧肯?，無論是對人、動植物亦或是環(huán)境均有所助益，但其仍有危險劑奈米技術(shù)除廣泛應(yīng)用於環(huán)境污染整治與電子半導(dǎo)量的限制在；又當(dāng)奈米物質(zhì)散佈於環(huán)境中時，其回收體產(chǎn)業(yè)外，亦逐步應(yīng)用於臨床醫(yī)藥上(曾銀春，2003)。亦為一重要課題。無論使用於何處，雖可產(chǎn)生許多正
4、面的環(huán)境效益與醫(yī)本研究之主要目的在於先從了解奈米微粒學(xué)上的幫助，但亦可能在製造過程中衍生環(huán)境風(fēng)險，(nanoparticle)是否具有生物毒性開始，藉由螢光假單於醫(yī)學(xué)上之使用，亦可能發(fā)生因其微小而游移至其他胞菌(Pseudomonasfluorescens)之生長曲線變化，先行細胞或器官之情況。探究奈米鐵金屬溶液對螢光假單胞菌之生長狀況是否因奈米材料特有之性質(zhì)，且奈米科技之發(fā)展對於有所影響；再對菌體進行化學(xué)連續(xù)萃取(Sequential環(huán)境生態(tài)的負面影響較缺乏科學(xué)數(shù)據(jù)，故未來發(fā)展奈chemicalextractions,SCE)，以初步了解於奈米狀態(tài)下米技術(shù)及相關(guān)製程時，應(yīng)需優(yōu)先考慮降低
5、其可能的健之物質(zhì)是否仍具六種重金屬之吸附型態(tài)?？碉L(fēng)險(簡宏民、許順珠，2004)。根據(jù)各專家學(xué)者研究指出，大多數(shù)表示奈米零價二二二、二、、、文獻回顧文獻回顧鐵對環(huán)境污染整治上均有顯著之效果，但於處理污染物的同時，過程中亦可能有許多奈米微粒(nanoparticle)1.地下水整治技術(shù)散佈於水體中，且可能透過附近居民的引用進而污染(1)地下水整治技術(shù)回顧了附近的土地，亦可能經(jīng)由食物鏈的方式迫害到生物臺灣地區(qū)較常用之地下水整治技術(shù)有：地下水抽出處理法(pumpandtreat)、現(xiàn)地生物復(fù)育法近年來由於生物科技迅速竄起，加上物理、(in-situbioremediation)、現(xiàn)地空氣注入法
6、(in-situ化學(xué)等重金屬回收處理方式之成品及所需耗費airsparging)及目前美國流行的自然衰減法之電力龐大，且有二次處理之問題，故已逐步利(monitorednaturalattenuation；MNA)(葉仙帶，用微生物之可吸收重金屬之特殊能力，來處理重2003)。金屬污染的問題。(張銘仁，2003)。(2)零價鐵之應(yīng)用(2)微生物處理重金屬之機制零價金屬意指Fe、Al及Zn等元素態(tài)金屬，重金屬元素對微生物的關(guān)係大致分為：微生因其還原能力強，故已被廣泛地應(yīng)用於地下水污物生長所需之重金屬與對微生物無任何生理上染整治復(fù)育上，其中又以零價鐵最被廣泛應(yīng)用。的助益且具毒性者。一般來說，
7、金屬元素於微生目前已有許多研究是以零價鐵的還原機制及影物體內(nèi)為某些酵素合成之重要成份，但當(dāng)濃度過響因子為主題來進行(MathesonandTratnyek，高時則會對微生物產(chǎn)生毒性，並造成抑制生長的1994；Gillhametal.，1994)。當(dāng)污染物具較高之效果(柯勇，2003；張銘仁，2003)。還原電位時，則污染物易接受零價鐵釋出之電子4.化學(xué)藥劑連續(xù)萃取法而被還原。根據(jù)污染物與零價鐵的氧化還原電位(1)化學(xué)藥劑連續(xù)萃取之重
