土壤中四环素与铜的吸附行为及其影响因素研究

论文摘要

随着工农业发展和城镇化进程的不断加快,土壤中的抗生素、重金属含量逐渐升高,对环境的威胁逐渐加大,为此,本文通过批平衡试验进行了四环素（TTC;H2L）与铜在土壤和土壤矿物上的吸附行为及其影响因素研究。主要结果如下:1)铜在红壤、乌栅土和高岭石上的吸附量均随添加铜浓度的增加而增加,且乌栅土较红壤对铜有更高的吸附量。TTC在红壤、乌栅土、高岭石和凹凸棒石上吸附能力很强,且红壤较乌栅土、凹凸棒石较高岭石对四环素有更大的吸附量。Freundlich方程较好地拟合了铜和TTC在土壤和矿物上的吸附等温线。2)当TTC与Cu共存且平衡液pH小于5.0、6.0或6.3时,TTC的存在分别增加了铜在红壤、乌栅土或高岭石上的吸附,这主要是由于:此时Cu和TTC的络合物（CuH2L2+和CuHL+）带正电荷,且较Cu2+具有更高的吸附亲和力;吸附在土壤或矿物表面的TTC可作为“桥”键增加铜的吸附位点。而在pH分别大于7.0、7.4或7.4时,TTC则降低了Cu的吸附,这主要是由于此时土壤或矿物表面带负电荷,Cu和TTC的络合物（CuL）呈电中性,和Cu2+相比吸附亲和力较低。3)当铜与TTC共存且平衡液pH小于4.7或3.4时,Cu的存在降低了TTC在红壤或乌栅土中的吸附量,这主要是由于:Cu的存在会与TTC及TTC—Cu络合物竞争吸附位点而降低TTC的吸附;而在pH大于4.7或3.4时,则增加了其吸附量,这主要是由于:此时TTC主要以和Cu的络合物形式存在,它们较TTC本身带有更多的正电荷,因而有利于其在带负电荷的土壤表面吸附;此外,TTC可能以铜为“桥”键吸附在土壤表面。4) TTC在红壤和乌栅土中的吸附经20 h已能达到平衡。磷素和硫素均会与TTC发生竞争吸附,磷的吸附能力更强,因而对TTC的竞争吸附更明显。5) 2,4-D能够促进Cu在红壤和乌栅土胶体中的吸附,2,4-D的浓度越高,Cu的吸附量越大。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 土壤中有机污染物－重金属复合污染
• 1.2.1 复合污染的环境效应类型
• 1.2.2 有机污染物－重金属共存条件下的土壤化学交互作用过程
• 1.2.3 有机污染物－重金属共存条件下的生物效应
• 1.2.4 土壤有机污染物－重金属复合污染研究中存在的问题及展望
• 1.3 兽药抗生素在土壤中的环境行为和潜在生态效应
• 1.3.1 兽药抗生素在土壤中的残留状况
• 1.3.2 兽药抗生素在土壤中的环境行为
• 1.3.3 兽药抗生素的潜在生态效应
• 1.4 四环素与铜的交互作用研究进展
• 1.4.1 四环素类药物的结构、功能与特性
• 1.4.2 铜的特性与危害
• 1.4.3 四环素与铜交互作用的研究
• 2 论文研究的目的和意义
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 供试土壤
• 3.1.2 供试药品
• 3.2 四环素与铜在粘土矿物上吸附的交互作用
• 3.2.1 四环素对铜在高岭石上吸附的影响
• 3.2.2 铜对四环素在高岭石和凹凸棒石上吸附的影响
• 3.3 四环素与铜在土壤中的吸附交互作用
• 3.3.1 四环素对铜在红壤和乌栅土中吸附的影响
• 3.3.2 铜对四环素在红壤和乌栅土中吸附的影响
• 3.4 磷和硫对四环素在土壤中吸附的影响
• 3.5 2,4-D 对铜在土壤胶体中吸附的影响
• 3.6 土壤悬液动电电位的测定
• 4 结果与讨论
• 4.1 四环素与铜在矿物上吸附的交互作用
• 4.1.1 四环素对铜在矿物上吸附的影响
• 4.1.2 铜对四环素在矿物上吸附的影响
• 4.1.3 小结
• 4.2 四环素与铜在土壤中吸附的交互作用
• 4.2.1 四环素对铜在土壤中吸附的影响
• 4.2.2 铜对四环素在土壤中吸附的影响
• 4.2.3 小结
• 4.3 磷和硫对四环素在土壤中吸附的影响
• 4.3.1 磷、硫对四环素在红壤和乌栅土中吸附的影响
• 4.3.2 小结
• 4.4 2,4-D 对铜在土壤胶体中吸附的影响
• 4.4.1 2,4-D 对铜在红壤和乌栅土胶体中吸附的影响
• 4.4.2 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 详细摘要