凝胶基缓释材料在地下水原位修复中的应用研究进展

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收稿日期：2025-09-22 修回日期：2025-11-21 接受日期：2025-11-23

DOI:10.20078/j.eep.20251115

摘要：随着工业发展，苯系物和氯化溶剂等难降解有机污染物导致的地下水污染问题日益严重。虽然原位化学修复技术应用广泛，但常因活性组分消耗快、污染物浓度反弹等问题，难以实现长效修复。缓释材料（Sustained Release Materials, S... 展开+

摘要：

随着工业发展，苯系物和氯化溶剂等难降解有机污染物导致的地下水污染问题日益严重。虽然原位化学修复技术应用广泛，但常因活性组分消耗快、污染物浓度反弹等问题，难以实现长效修复。缓释材料（Sustained Release Materials, SRMs）通过控制活性组分释放速率，为解决上述问题提供了可行路径。其中，凝胶基SRM以海藻酸钠、胶体二氧化硅、明胶等环境友好型材料为载体，封装氧化剂、释氧剂或营养组分，有效克服了传统修复材料因快速释放导致的活性成分损失与污染物浓度反弹问题。这类材料具有优良的可注射性、迁移性和生物相容性，其释放行为通常符合Korsmeyer-Peppas动力学模型，并以Fickian扩散为主导机制。释放性能受材料结构（如黏结剂组成、交联剂类型与浓度）与地下水环境（如pH、温度及水基质离子）共同影响。目前，尽管凝胶基SRMs在实验室中对难降解有机污染物展现出良好修复效果，但在复杂地下水环境中其释放动力学易受干扰，这成为制约其向现场应用迈进的关键瓶颈。未来研究应致力于智能响应型水凝胶的开发、自适应释放系统的构建以及3D打印结构的定制，以实现污染物的高效同步去除，并增强其在复杂地下水环境下的长期效能。

收起-

作者：

张佳豪^1,2
王澳^1,2
肖双洁^1,2
张浩轩^1,2
董浩然^1,2,*

作者简介

第一作者：张佳豪（2002—），男，安徽阜阳人，硕士研究生，主要研究方向为地下水污染原位修复。E-mail：3153732696@qq.com
通讯作者：董浩然（1984—），男，内蒙古赤峰人，教授，主要研究方向为地下水污染原位修复。E-mail：dongh@hnu.edu.cn

单位

1.湖南大学环境科学与工程学院
2.环境生物与控制教育部重点实验室湖南大学

关键字

地下水污染
凝胶基缓释材料
海藻酸钠
胶体二氧化硅
明胶
释放性能

基金项目

湖南省芙蓉计划科技创新领军人才资助项目（2025RC1025）；湖南省自然科学基金重点资助项目（2025JJ30020）

引用格式

张佳豪, 王澳, 肖双洁, 张浩轩, 董浩然. 凝胶基缓释材料在地下水原位修复中的应用研究进展[J/OL]. 能源环境保护: 1-12[2025-12-02]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20251115.

ZHANG Jiahao, WANG Ao, XIAO Shuangjie, ZHANG Haoxuan, DONG Haoran. Advances in the Application of Gel-Based Sustained-Release Materials for In Situ Groundwater Remediation[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-12[2025-12-02]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20251115.

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