人才强校 | 商建英教授团队在蛋白质类物质与黏土矿物胶体相互作用机理方面取得突破

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本网讯 3月22日，《Water  Research》杂志在线发表了商建英教授课题组的论文“Effect  of  bovine  serum  albumin  on  stability  and  transport  of  kaolinite  colloid”。《Water  Research》杂志是环境科学和水科学行业的顶级期刊之一，JCR一区期刊，目前5年影响因子7.621。该论文第一作者为我校资源与环境学院博士生晏朝睿，商建英教授具体指导了本论文工作。论文合作单位还包括加拿大纽芬兰纪念大学。

土壤中含量丰富的黏土矿物胶体是土壤矿物质中最活跃的部分，可以作为许多有机和无机污染物的载体在地下介质中进行迁移。因此，明确黏土胶体的稳定性和移动性对污染物在土壤和地下水中迁移的过程和地下水质量的管控具有重要意义。黏土矿物胶体在地下水中的稳定性和移动性受溶解性有机物（DOM）的强烈影响，蛋白质类物质是一种重要的DOM成分，在天然水、再生水和土壤溶液中广泛存在。然而，黏土矿物胶体和蛋白质之间的相互作用机制方面仍未得到充分研究。本研究以高岭石胶体作为黏土矿物胶体的代表，以牛血清白蛋白（BSA）作为蛋白类有机质的代表，研究了牛血清白蛋白对高岭石胶体在土壤溶液中的稳定性和在多孔介质中迁移的影响。研究发现，当带负电荷的蛋白类物质存在时，空间位阻作用主导了胶体间的相互作用同时促进了胶体的迁移，而空间位阻力是胶体稳定的主要机制。吸附在粘土颗粒上的蛋白引起强烈的空间位阻作用造成胶体间的强烈相互排斥，从而其聚集受到抑制，移动性增强；这些现象在较高的盐浓度范围和较高的蛋白浓度下更加显著。