典型微囊藻毒素在農(nóng)田土壤中的吸附研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化造成的藍(lán)藻水華污染日趨嚴(yán)重，其向水體中釋放各類(lèi)藻毒素，其中微囊藻毒素（microcystins。MCs）分布最廣、毒性最大，是公認(rèn)的肝毒素和促癌劑。目前，我國(guó)河流、湖泊、水庫(kù)、河港溝汊內(nèi)均不同程度檢出 MCs，MCs對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)乃至人類(lèi)健康安全造成嚴(yán)重的危害，因此人們對(duì)水環(huán)境中 MCs已進(jìn)行了廣泛而深入的研究。MCs可通過(guò)灌溉、施用肥料、溢流等途徑進(jìn)入農(nóng)田土壤中，造成農(nóng)田污染，危害農(nóng)作物生長(zhǎng)，通過(guò)食物鏈對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。

2、吸附作為評(píng)價(jià)污染物在土壤中遷移性、生物有效性及環(huán)境行為的重要參數(shù)，吸附研究對(duì)于評(píng)價(jià)微囊藻毒素的陸生生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義，但這方面的研究還較缺乏。本文通過(guò)批處理實(shí)驗(yàn)，研究不同農(nóng)田土壤（水稻土、赤紅壤和咸田土）和土壤粘粒礦物（埃洛石、綠泥石和高嶺石）對(duì)微囊藻毒素 MC-RR的吸附特征和吸附機(jī)制，以及藻粉粗提液中3種典型微囊藻毒素(MC-LR、MC-RR和MC-YR)在水稻土中的吸附特性，以期為 MCs生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及土壤環(huán)境污

3、染控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究得到以下結(jié)論：
　?。?）液膜擴(kuò)散是3種農(nóng)田土壤對(duì) MC-RR吸附的主要控速過(guò)程，3種農(nóng)田土壤對(duì) MC-RR的吸附均在4 h內(nèi)達(dá)到吸附平衡，吸附動(dòng)力學(xué)符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程(R2>0.994)；3種農(nóng)田土壤對(duì)MC-RR的吸附等溫線符合Langmuir方程(R2>0.827)，其中水稻土吸附MC-RR主要為自發(fā)放熱的物理吸附過(guò)程，溫度升高不利于水稻土吸附 MC-RR；赤紅壤和咸田土吸附MC-RR主要為自發(fā)吸熱的

4、化學(xué)吸附過(guò)程，溫度升高有利于赤紅壤和咸田土吸附 MC-RR；土壤理化性質(zhì)顯著影響其對(duì) MC-RR的吸附能力，土壤粘粒礦物含量越高，有機(jī)質(zhì)含量越低，吸附 MC-RR能力越強(qiáng)，因而 MC-RR在有機(jī)質(zhì)含量較高的水稻土中較難吸附，而在有機(jī)質(zhì)含量較低的赤紅壤和粘粒礦物含量較高的咸田土中較易吸附；酸性條件有利于水稻土和咸田土吸附MC-RR，赤紅壤吸附MC-RR受pH影響不顯著。
　?。?）液膜擴(kuò)散是3種粘粒礦物吸附MC-RR的主要控速過(guò)程，

5、粘粒礦物埃洛石和綠泥石對(duì) MC-RR的吸附在2 h內(nèi)達(dá)到平衡，而高嶺石的吸附平衡時(shí)間為10 h，吸附動(dòng)力學(xué)符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程(R2>0.999)；3種粘粒礦物對(duì)MC-RR的吸附等溫線符合Langmuir方程(R2>0.971)和 D-R方程(R2>0.863)，3種粘粒礦物中，埃洛石對(duì) MC-RR吸附能力最強(qiáng)；高嶺石和綠泥石吸附 MC-RR主要為自發(fā)的物理吸附過(guò)程，而埃洛石吸附 MC-RR主要為自發(fā)的化學(xué)吸附過(guò)程；酸性和堿性條件均有利

6、于埃洛石和高嶺石吸附 MC-RR，而堿性條件有利于綠泥石吸附MC-RR。
　　（3）液膜擴(kuò)散是水稻土吸附藻粉粗提液中3種MCs的主要控速過(guò)程，3種MCs在水稻土中的吸附均在6 h內(nèi)達(dá)到平衡，吸附動(dòng)力學(xué)符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程（R2>0.895）；水稻土對(duì)3種MCs的吸附等溫線符合Langmuir方程（R2>0.815）和D-R方程（R2>0.826）；3種MCs均為水稻土難吸附型污染物，水稻土對(duì) MC-YR的吸附能力最強(qiáng)；MC-RR、