典型土壤矿物对有机胂类药物吸附行为研究

发布时间：2018-03-28 05:37

本文选题：有机胂类药物　切入点：吸附　出处：《南京师范大学》2015年硕士论文

【摘要】：近年来,含有机胂类药物、铜、锌等复合饲料的大量使用,所产生的畜禽养殖排放物中含有有机胂及重金属污染物,对局部区域水、土壤的生态环境和人体健康存在潜在的威胁,已引起广泛关注。因此,有必要开展有机胂类药物在环境中的迁移转化及归趋研究。本论文以洛克沙胂(roxarsone, ROX)和阿散酸(arsanilic acid, ASA)两种典型的有机胂类药物作为研究对象(以下简称有机胂),以纳米氧化铝、针铁矿和高岭土作为典型土壤矿物吸附剂,系统研究典型土壤矿物对两种有机胂在的吸附行为,考察了pH值、阳离子、重金属离子(Cu2+、Zn2+)及溶解性有机质(Dissolved Organic Matter, DOM)对吸附的影响,结果表明：(1)有机胂在针铁矿表面的吸附行为表明：有机胂在针铁矿上的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,ROX和ASA在针铁矿表面的初始吸附速率分别为81.97和50.00 mg·g-1·h-1,针铁矿对ROX的吸附能力较强。随pH升高,针铁矿对有机胂的吸附量表现为先保持不变后减少的趋势。原子半径和化合价较高的背景金属阳离子能增大有机胂在针铁矿表面的吸附。Mg2+、 Ca2+及重金属离子Cu2+、Zn2+可通过桥键作用增强针铁矿对有机胂的吸附,Zn2+的增强作用更明显。DOM可以通过静电作用占据针铁矿吸附位点,而使吸附量降低。有机胂与针铁矿表面发生配合作用为针铁矿吸附有机胂的主要机制。(2)有机胂在高岭土表面的吸附行为表明：ROX、ASA在高岭土表面的吸附符合准二级动力学模型和Freudlich等温吸附模型,ROX和ASA在高岭土表面的初始吸附速率分别为0.72和0.67 mg·g-1·h-1。随pH升高,高岭土对有机肿的吸附量表现为先增高后减少的趋势,ROX在pH=7.0时出现吸收最高值,ASA在pH=5.0出现吸收峰值。背景金属阳离子对有机胂在高岭土表面的吸附行为影响不明显。重金属离子Cu2+、Zn2+可以通过桥键作用增强有机胂在高岭土表面的吸附。Zn2+的增加量更明显。DOM可通过静电作用占据高岭土吸附位点,以及在酸性条件下与高岭土结合沉降,导致吸附量降低。(3)有机胂在纳米氧化铝表面的吸附行为表明：纳米氧化铝对ROX、ASA的吸附符合准二级动力学模型,ROX和ASA在纳米氧化铝表面的初始吸附速率分别为12.92和10.37 mg·g-1·h-1,纳米氧化铝对ASA的吸附能力较强。纳米氧化铝对有机胂的吸附等温线均较好的符合Freudlich模型,两种有机胂在纳米氧化铝表面的吸附为非线性吸附机制。随pH升高,有机胂在纳米氧化铝表面的吸附量呈现先增高后减少的趋势,并在pH=5左右出现最大值,与有机胂类药物存在形态和纳米氧化铝表面电荷性质有关。原子半径和化合价较高的背景金属阳离子能增大有机胂在纳米氧化铝表面的吸附。Cu2+、Zn2+能显著改变有机肿在纳米氧化铝表面的吸附量,其中,Zn2+的增加更明显,Cu2+、Zn2+主要通过桥键作用增强有机胂在纳米氧化铝表面的吸附。随DOM浓度增加,DOM通过静电作用占据纳米氧化铝吸附位点,并与有机胂产生竞争吸附,导致纳米氧化铝对有机肿的吸附量降低。
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【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X131.3

【参考文献】