小分子有机酸及溶液性质对高岭土吸附洛美沙星的影响

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:AJGSUN
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氟喹诺酮类抗生素的广泛应用使得它们在土壤和地下水中的检出率较高,它们价态会随着pH变化而改变,这使得其吸附行为变得复杂。本研究选用洛美沙星(LOM)为目标污染物,通过批实验方法,探究了溶液化学性质及小分子有机酸对阳离子LOM(+)、偶极离子LOM(±)和阴离子LOM(–)在高岭土上吸附行为的影响。研究成果可为评价此类污染物环境风险提供依据。主要结论如下:(1)溶液pH值对LOM的吸附有显著影响。随着pH值增大,LOM的吸附量先增大后减小,其在溶液pH介于其pKa1与pKa2间达到最大,不同形态的LOM在高岭土上吸附量排序为:LOM(±)>LOM(+)>LOM(–)。LOM(+)在高岭土上的吸附机理主要是内层络合和阳离子交换;LOM(±)的吸附机理包括阳离子交换、氢键作用和静电引力作用;由于LOM(–)与高岭土存在静电斥力,可能由表面络合作用产生少量吸附。(2)溶液中离子强度和无机阳离子种类对LOM(+)在高岭土上的吸附影响十分微弱;但它们均明显影响了LOM(±)和LOM(–)的吸附,且离子强度越大,抑制作用越明显;不同阳离子抑制程度排序为:Mg2+>Ca2+>K+>Na+。溶液离子强度较低时轻微抑制LOM解吸,较高时则促进其解吸,对三种形态LOM的影响均表现出此特征。另外,溶液中Na+轻微抑制LOM解吸,K+轻微抑促进其解吸;二价阳离子均促进其解吸,且Mg2+对其促进作用最大。(3)柠檬酸(CA)、草酸(OA)、和丙氨酸(AA)对LOM(+)在高岭土上吸附的影响非常微弱。对于LOM(±),CA和OA通过与溶液中的LOM(±)结合以及占据吸附位点而抑制吸附,吸附在高岭土上的AA可与LOM(±)通过累积吸附而起促进作用。小分子有机酸均抑制了LOM(–)的吸附,且程度基本相同。(4)小分子有机酸种类对LOM在高岭土上的吸附与解吸的影响不同。CA和OA与矿物表面形成了单齿/双齿络合,它们带的羧酸抑制了LOM吸附,但其个数不是影响LOM吸附的主要因素。同种小分子有机酸对不同形态的LOM解吸影响不同。LOM(+)在不同溶液中的解吸率大小排序为:CA≈OAAA。
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