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为了减少二氯喹啉酸对环境的污染,缓解其对烟草产生的药害,本研究通过批量平衡法、恒温培养实验和盆栽试验,较系统地研究了改性蒙脱石和生物炭对二氯喹啉酸的吸附、迁移及缓解烟草药害的影响。首先,用十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖分别对蒙脱石进行改性,制备出了两种性质不同的改性蒙脱石吸附材料(分别简称为HDT-M和CTS-M),并借助BET、FT-IR、XRD和SEM等技术手段对其微观结构进行了表征。在此基础上,研究了这两种改性蒙脱石材料和两种性质不同的生物炭(简称为BCl和BC2)对水中二氯喹啉酸的吸附-解吸过程及其机理;最后,研究了这4种吸附材料对土壤中二氯喹啉酸的吸附-解吸、消解及其对烟草药害缓解的影响。研究得出如下结论:1.优化了改性蒙脱石材料的制备条件通过单因素实验研究了改性剂的用量、反应温度、反应时间及pH值等因素对改性蒙脱石制备的影响,筛选出了对二氯喹啉酸具有良好吸附性能的改性蒙脱石的制备条件。HDT-M制备条件为:天然蒙脱石预先用4 M的H2SO4进行酸化处理,改性剂用量为蒙脱石阳离子交换量(CEC)的2倍,反应温度为60℃,反应时间为4 h;CTS-M制备条件为:天然蒙脱石预先用1.0M NaCl钠化处理,壳聚糖与钠蒙脱石质量之比为1.2:1,壳聚糖溶液的pH值为5.0左右,反应时间为5 h,反应温度为50℃。2.探明了改性蒙脱石和生物炭对水中二氯喹啉酸吸附-解吸规律及作用机理(1) HDT-M对二氯喹啉酸的吸附等温线符合Freundlich和Linear等温吸附模型,而CTS-M和生物炭对二氯喹啉酸的吸附等温线则只符合Freundlich}线性吸附模型。(2)二氯喹啉酸在两种改性蒙脱石中的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,而其在两种生物炭中的吸附动力学过程则符合准一级动力学模型,微孔扩散为其速率控制步骤。(3) HDT-M和生物炭对二氯喹啉酸的吸附量随着溶液的pH值增大而减小,CTS-M对二氯喹啉酸的吸附量则随着pH值的增大呈现先增大后减小的趋势;离子强度增大均不利于CTS-M和HDT-M对二氯喹啉酸的吸附,而对生物炭吸附二氯喹啉酸则有促进作用;在25℃-45℃范围内,降低温度有利于HDT-M对二氯喹啉酸的吸附,但不利于CTS-M和生物炭对二氯喹啉酸的吸附。(4)不同溶剂对二氯喹啉酸的解吸影响有较大差异,与蒸馏水、0.1 M盐酸及0.1 M氯化钠相比较,0.1 M氢氧化钠较容易将改性蒙脱石中的二氯喹啉酸解吸下来,但是这4种溶剂均不能有效地将生物炭中的二氯喹啉酸洗脱下来。(5)改性蒙脱石和二氯喹啉酸间的相互作用力可能有:疏水作用、静电吸引作用、阳离子-偶极作用、氢键及范德华力等;生物炭与二氯喹啉酸间的相互作用力可能有孔隙填充作用、氢键和范德华力等。3.明确了改性蒙脱石和生物炭对土壤中二氯喹啉酸的吸附、消解及缓解烟草药害的影响及机理(1)添加改性蒙脱石和生物炭增大了土壤对二氯喹啉酸的吸附量,增强了二氯喹啉酸在土壤中解吸的迟滞性,减少了二氯喹啉酸在土壤中因流失而造成对水体的污染。(2)改性蒙脱石和生物炭对土壤中二氯喹啉酸的消解影响有明显差异,生物炭使土壤中的二氯喹啉酸的消解速率变慢,而改性蒙脱石则加快了土壤中二氯喹啉酸的消解。经过90天的恒温培养,初始浓度为10.0 mg/kg的二氯喹啉酸在添加了BC1、BC2、CTS-M、HDT-M及空白土壤中的消解率分别为48.2%、54.9%、78.5%、90.0%及78.0%,相应的消解半衰期分别为138.63天、99.02天、46.21天、30.14天及49.51天。同时在添加了 CTS-M的土壤中检测到了二氯喹啉酸的一种消解产物,经UHPLC-QTOF/MS分析并推断为3,7-二氯喹啉-8-醛。(3)通过盆栽试验发现,在水培条件下,二氯喹啉酸对烟草幼苗药害浓度为0.005 mg/L,在土培条件下,其对烟苗幼苗药害浓度为0.01 mg/kg o在此基础上,比较了不同添加量的4种吸附剂对烟草药害的缓解效果,结果发现,除HDT-M外,其它3种材料BC1、BC2和CTS-M对烟草药害都具有明显的缓解作用,且增加其用量对烟草生长无不利影响。研究表明,尽管HDT-M对二氯喹啉酸具有较好的吸附性能,但它却对烟草有毒害作用,不适合用于缓解烟草药害的影响;而两种生物炭和CTS-M则是环境友好型吸附剂,不但对二氯喹啉酸具有良好的吸附性能,还可缓解二氯喹啉酸对烟草的药害。