地下水作为全球淡水资源的重要组成部分，约占淡水总量的三分之二。近年来，随着全球人口增长和气候变化，水污染问题日益严重，其中硫酸盐污染已成为影响人类和生态系统健康的关键因素。在加拿大萨斯喀彻温省，地表水环境中硫酸盐浓度甚至高达20000 mg/L，严重超出加拿大饮用水标准（500 mg/L）和国际建议值（250 mg/L）。虽然传统处理技术如纳滤、反渗透和离子交换色谱法能够有效去除硫酸盐，但其高运营成本和基础设施要求限制了广泛应用，对硫酸盐污染地下水进行可持续治理是一项具有挑战性的全球性水安全问题，该问题对人类及生态系统健康具有重要影响。

该研究针对全球地下水硫酸盐污染问题，开发了一种新型颗粒状壳聚糖-铜(II)生物复合吸附材料（CP-Cu）在地下水环境系统中吸附硫酸盐的应用研究。通过固定床柱实验对加拿大萨斯喀彻温省南部4个井水样本（硫酸盐浓度892-6772 mg/L）进行动态吸附研究，，并分别从动力学吸附参数和实际水样特征两个维度进行表征，发现3号井水样中硫酸盐浓度高达6772 mg/L，CP-Cu材料在该水样中的穿透时间最短。相应地，在动态吸附条件下，3号水样的吸附容量达到153 mg/g，显著高于其他地下水样本。采用Thomas、Yoon-Nelson和Adam-Bohart模型对动态条件下的硫酸盐去除实验进行拟合，结果显示Thomas模型和Yoon-Nelson模型对穿透曲线的拟合优度明显优于Adam-Bohart模型。其中Thomas模型预测的硫酸盐吸附容量与实验结果高度吻合。同时证实CP-Cu在环境相关pH（7-8）下Cu(II)溶出量低于0.5 mg/L（符合美加环保标准），成本仅为商用离子交换树脂的1/10左右，在地下水硫酸盐修复中具有可持续性和高效性，助力联合国SDG-6（清洁饮水与卫生设施）目标。

本研究通过开发新型颗粒状改性壳聚糖-铜(II)生物吸附系统，为实现地下水环境可持续高效治理的硫酸盐吸附过程提供了表面与界面过程研究领域的新见解，未来研究将重点评估CP-Cu在处理环境样品时的再生循环次数，以进一步降低处理成本并提高技术的经济可行性。

文章信息  Environmental Surfaces and Interfaces

A granular chitosan adsorbent modified with Cu(II) for effective sulfate groundwater remediation

Mostafa Solgi, Mohamed H. Mohamed, Inimfon A. Udoetok, Bernd G.K. Steiger, Lee D. Wilson

https://doi.org/10.1016/j.esi.2025.09.005

期刊简介  Environmental Surfaces and Interfaces

Environmental Surfaces and Interfaces 报道环境表界面相关的研究，重点关注环境污染控制过程中的表界面行为，包括气液、液-液、气-固、液-固、固-固和生物界面。本刊欢迎环境表面和界面相关的基础理论研究、仪器和方法的开发，以及其它相关的实验室和现场实验研究。

ESI由科爱与北京师范大学珠海校区合作运营，期刊主编由北京师范大学珠海校区敖志敏教授和阿德莱德大学王少彬教授担任。

期刊刊载主题（包括但不限于）：

• Advanced hetero-catalysis environmental functional materials

• Nanobubble technology

• Electro-chemistry

• Bio interface in environmental-related processes

• Colloid and interface chemistry

• Surface adsorption and desorption

• The interface process in engineered membrane and biological film

• Theoretical calculation of surface/interface science

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