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铁(氢)氧化物矿物在土壤和沉积物中含量丰富,由于其比表面积大而对环境中污染物的迁移起着重要的作用。关于铁矿物对抗生素的吸附已有相关的研究,但关于不同结构形态的铁矿物对抗生素的对比吸附研究较少。本研究选取环境中广泛存在的针铁矿、赤铁矿和磁铁矿作为吸附剂,以环丙沙星(CIP)作为氟喹诺酮类抗生素的代表,通过不同条件下的吸附批实验与微观表征研究了CIP在铁矿物上的吸附特征。主要成果如下:(1)CIP在天然铁矿物上的吸附符合准二级动力学方程。由于天然针铁矿平均孔径较小(13.19 nm)且存在微孔结构,对CIP的吸附主要发生在外表面,孔隙扩散不明显;而天然赤铁矿和磁铁矿的平均孔径相对较大(31.08 nm和15.22nm)且不存在微孔结构,主要以大孔隙形式存在,对CIP的吸附包括外表面扩散和孔隙扩散,吸附相对较慢。(2)溶液p H通过改变铁矿物表面带电性和CIP存在形式对CIP在三种铁矿物上的吸附影响较大。在溶液初始p H分别为3.0、6.0和8.0条件下,不同初始浓度的CIP(1.25~9.50 mg/L)在铁矿物上的吸附均表现为溶液初始p H为6.0时的吸附量最大。吸附热力学(16℃、25℃和35℃)结果表明,CIP在天然针铁矿上的吸附是自发的放热过程,在天然赤铁矿和磁铁矿上的吸附是自发的吸热过程。(3)红外光谱结果显示吸附CIP后铁矿物表面的羟基或水合羟基吸收峰有所减弱,而且溶液离子强度的升高并没有降低CIP在铁矿物上的吸附。这说明CIP取代铁矿物表面的羟基或水合羟基的位置进行配位络合反应为主要的吸附机理。(4)低浓度(0-0.1 mmol/L)的小分子有机酸与CIP产生竞争吸附而减少了CIP的吸附,随着小分子有机酸浓度的升高(0.1~6.0 mmol/L),其在合成针铁矿上的吸附逐渐达到饱和,未参与合成针铁矿表面吸附的一部分官能团会与溶液中的CIP结合,从而抑制作用逐渐减小甚至消失。(5)在整个p H(3.0~9.5)范围内,小分子有机酸均抑制了CIP的吸附,且在低p H下抑制作用较强。这与低p H下带正电荷的CIP与带正电荷的合成针铁矿产生斥力不利于吸附,以及低p H条件下有利于小分子有机酸在合成针铁矿表面形成内层络合物有关。