红壤中低分子量有机酸的吸附动力学

南方酸性红壤区5种典型土地利用土壤Pb、Cu的吸附解吸特征李灵;唐辉;张玉;陈达英;王涛;邱炎坤【摘要】Five typical land use soils, collected from the acid red soil zone of South China, were analyzed to explore Pb and Cu adsorption-desorption characteristics of the soils.The research results show that:①In terms of Pb or Cu adsorption capacity with initial maximum concentrations of Pb or Cu added(100 mg·L-1 solutions), a decreasing order was observed as paddy soil(2 254.35,1 254.63 mg·kg-1)>Chinese fir forest soil(2 237.33,732.81 mg·kg-1)>Pinus mass oniana forest soil(2 010.66,581.94 mg·kg-1)>bamboo forest soil(1 730.47,470.56 mg·kg-1)>tea plantation soil(1 574.01,322.69 mg·kg-1).The order was same as the soil organic matter and CEC content.②Isothermal curves of Pb and Cu adsorption these five soils f it well to Langmuir and Freundlich equations(P<0.05).The adsorption intensity of Pb (1/n) ranked as follows: paddy soil(0.711 7)>Chinese fir forest soil(0.695 3)>Pinus massoniana forest soil(0.647 9)>bamboo forest soil(0.533 4)>tea plantation soil(0.462 5.The adsorption intensity of Cu (1/n) ranked as follows: paddy soil(1.061 7)>Pinus massoniana forest soil(0.839 6)>Chinese fir forest soil(0.537)>bamboo forest soil(0.517 7)>tea plantation soil(0.421 7).③The desorptive rates of Pb2+ was 4.85%(Pinus massoniana forest soil),2.72%(Pinus massoniana forest soil),6.07%(bamboo forest soil),5.47%(tea plantation soil),1.45%(paddy soil).The desorptive rates of Cu2+ was 27.31%(Pinus massoniana forest soil),25.95%(Pinusmassoniana forest soil),35.09%(bamboo forest soil),52.82%(tea plantation soil),14.89%(s paddy soil).The desorptive rates of Cu2+was much higher than that of Pb2+.④The selective sequence of five soils to Pb and Cu adsorption was Pb>Cu in competitive adsorption.The competitive adsorption of Pb and Cu was observed as paddy soil>Chinese fir forest soil>Pinus massoniana forest soil>bamboo forest soil>tea plantation soil.The desorptive rates of Cu2+ in tea plantation soil was relative bigger, so the exogenous Cu was easily absorbed by tea tree to effect rock tea quality.The risk of Cu2+ to the regional water body was higher.%研究了南方酸性红壤5 种典型土地(马尾松、杉木、竹林、茶园、稻田)利用的土壤对Cu、Pb的吸附-解吸特性.结果表明,①在Pb2+、Cu2+最大初始浓度(100 mg·L-1)条件下,Pb、Cu的吸附量表现为稻田(2 254.35、1 254.63 mg·kg-1)﹥杉木林(2 237.33、732.81 mg·kg-1)﹥马尾松林(2 010.66、581.94 mg·kg-1)﹥竹林(1 730.47、470.56 mg·kg-1)﹥茶园(1 574.01、322.69 mg·kg-1),这与土壤中有机质和阳离子交换量(Cation exchange copaeifg,CEC)大小顺序一致.②Cu 和 Pb的吸附等温线用 Langmuir和Freundlich 方程拟合的相关性达到显著水平(P<0.05).土壤对 Pb 的吸附强度(1/n)表现为稻田(0.711 7)>杉木林(0.695 3)>马尾松林(0.647 9)>竹林(0.533 4)>茶园(0.462 5),对Cu的吸附强度(1/n)表现为稻田(1.061 7)>马尾松林(0.839 6)>杉木林(0.537)>竹林(0.517 7)>茶园(0.421 7).③在实验最大吸附量条件下,马尾松、杉木、竹林、茶园、稻田土壤Pb的解吸率分别为4.85%、2.72%、6.07%、5.47%、1.45%,Cu的解吸率分别为27.31%、25.95%、35.09%、52.82%、14.89%,Cu的解吸率远大于Pb的.④ 当Pb2+、Cu2共存时,Pb的竞争能力大于Cu的,不同土壤Pb和Cu的竞争作用表现为稻田﹥杉木林﹥马尾松林﹥竹林﹥茶园.茶园土壤Cu的解吸率较大,外源Cu易被茶树吸收,影响岩茶品质;且研究区内降雨量大且集中,Cu2+随径流向区域内水体流失的风险较大.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)005【总页数】6页(P126-131)【关键词】吸附;解吸;铜;铅;土地利用;酸性红壤【作者】李灵;唐辉;张玉;陈达英;王涛;邱炎坤【作者单位】福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院生态与资源工程学院,武夷山 354300;陕西理工大学外国语学院,汉中 723003;武夷学院土木工程与建筑学院,武夷山 354300;福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院生态与资源工程学院,武夷山 354300;福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院生态与资源工程学院,武夷山 354300;福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院生态与资源工程学院,武夷山 354300【正文语种】中文【中图分类】X131.3;S152.4重金属是土壤环境中具较大潜在危害的污染物，通常其对生物和人类的危害随土壤中重金属积累量增加而增加[1,2 ]。

磷在砖红壤土壤固-液界面的吸附反应特征研究作者：曹志刚来源：《湖北农业科学》 2014年第19期曹志刚（江苏省南通市环境监测中心站，江苏南通２２６００６）摘要：以砖红壤为研究对象，探讨了其对磷的吸附动力学及相关影响因素。

结果表明，砖红壤对磷的吸附容量较高，磷初始浓度为２．０ｍｍｏｌ／Ｌ，土壤吸附磷后，溶液ｐＨ上升。

由于有机酸可与磷酸根竞争表面吸附位点，所以有机酸的存在将抑制土壤对磷的吸附。

土壤表面吸附磷后，有机酸溶解土壤过程中，Ｆｅ、Ｍｎ的释放量减少，进一步表明有机酸与磷酸根之间存在竞争作用。

此外，草酸的抑制作用强于酒石酸。

关键词：磷；砖红壤；吸附中图分类号：Ｓ１５１．９＋３文献标识码：Ａ文章编号：０４３９－８１１４（２０１４）１９－４５87－０３ＤＯＩ：１０．１４０８８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ0４３９－８１１４．２０１４．19．０20收稿日期：２０１４－０１－１０作者简介：曹志刚（１９７３－），男，江苏南通人，高级工程师，主要从事环境监测研究，（电话）１３８６２９６２０３２（电子信箱）ｎｔｈｂ９９９＠ａｌｉｙｕｎ．ｃｏｍ。

磷素是作物生长、生理活动的重要营养元素，土壤中磷素有效含量的高低直接影响了作物的产量和品质，维持土壤中一定的磷水平是作物高产优质的基础［１］。

据有关估算，我国约有１／３～１／２土壤缺磷［２］，为保证作物产量，生产中普遍存在过度施入磷肥的现象，不仅造成了资源的严重浪费，还引起土壤中磷素的大量积累。

这些未能被作物及时吸收的磷素，通过雨水流入江河湖泊中，造成水体富营养化等一系列环境问题，因此越来越引起人们的关注。

土壤对磷素的吸附与释放是决定磷的生物有效性及其化学循环的复杂过程。

大量研究表明，磷素进入土壤后，能快速被土壤颗粒表面吸附或与土壤中的一些物质（Ｆｅ、Ａｌ等）生成难溶的盐类，从而在很大程度上影响土壤中磷素的释放和对植物的有效性［３］。

探明土壤对磷素的吸附特征对磷肥合理施用具有指导作用。

3种低相对分子质量有机酸对土壤中DDT的解吸李宛泽;谢文明;江涛;安丽华【摘要】选择不同质量浓度(3.4～2000mg/L)的有机酸做土壤中的滴滴涕(DDT)解吸实验.结果表明:在质量浓度为3.4mg/L时柠檬酸和苹果酸对土壤中DDT的解析率达到4.6%和3.5%,并且盐碱土中DDT的解析率要高于草甸土中的解析率.植物生长过程中根系会释放根系分泌物,这些根系分泌物会增加对土壤中有机污染物的净化,这是一种有长远利用价值的土壤净化方式.【期刊名称】《北华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(010)006【总页数】3页(P551-553)【关键词】DDT;有机酸;土壤【作者】李宛泽;谢文明;江涛;安丽华【作者单位】吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101;吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101;吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101;吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101【正文语种】中文【中图分类】S481.8随着农业的发展，土壤中有机农药污染已成为一个严重的环境问题，有机氯农药滴滴涕(DDT)曾大量使用于农业、林业、畜牧业来防止各种害虫，但因其强烈的稳定性、脂溶性及在环境中的强持留性，多数国家相继禁用或者限制使用，但是至今土壤中仍然有大量残留，对环境造成了严重影响.修复土壤中有机污染物尽管有物理、化学等诸多方法[1-2]，但都极易形成二次污染.而植物修复因具有价廉、二次污染小和操作简单等特点，逐渐被人们所重视，具有良好的发展前景.有机农药进入土壤后受到多种因素影响，其中植物根系向周围土壤分泌大量的有机物质(有机酸、糖类、氨基酸等)，通过改变土壤理化性质，进而影响土壤微生物的数量和活性实现对有机物的转化和解吸，使无法被植物吸收利用的结合态的DDT减少，土壤水溶液中游离态的DDT增加，以增加植物对DDT的吸收利用率[3-4].White等[5]发现一些低分子量有机酸(如琥珀酸、酒石酸、苹果酸、丙二酸、柠檬酸及EDTA)可以提高p，p’-DDE的生物有效性，提高土壤p，p’-DDE的去除效率.本实验在室温下选择一系列接近实际根系分泌物的有机酸对DDT进行解析研究.1 材料与方法1.1 材料供试土壤为两种土壤类型：草甸土(吉林长春)；盐碱土(吉林白城).风干，过20目，四分法100 g备用；标样p，p’-DDT (纯度为98%)，购自国家标准物质中心，土壤添加的DDT为70%的DDT原药(天津农药厂)，柠檬酸、苹果酸、草酸等有机酸及分析所用试剂均为分析纯.表1 低相对分子质量有机酸质量浓度Tab.1 The mass concentration of low-molecular organic acids有机酸ρ(有机酸)/(mg·L-1)对照12345柠檬酸03．631．0243．01203．02040．0苹果酸03．424．0244．01133．02169．0草酸03．222．8231．01085．02019．8 1.2 实验方法分别准确称取柠檬酸、苹果酸、草酸[6-7]，用蒸馏水定容至250 mL，室温下制成一系列质量浓度的有机酸溶液备用，见表1.准确称取标准品p，p’-DDT溶解于丙酮中，待全部溶解后喷洒于风干后的土壤，p，p’-DDT添加质量分数为0.45 mg /kg.1.3 样品分析1.3.1 样品前处理称取处理后的土样10.0 g于具塞三角烧瓶中加入表1低相对分子质量有机酸溶液100 mL，放入恒温水浴振荡器中(25±1)℃震荡8 h.然后将含有DDT的悬浮液以5 000 r/min离心15 min，收集上清液，移取50 mL于100 mL分液漏斗中分别加入石油醚30 mL萃取3次，合并石油醚相，以6，5，4 mL浓硫酸磺化3次，石油醚相过无水硫酸钠脱水后，浓缩至近干，吹干后用石油醚定容至1 mL[8]. 1.3.2 分析测定色谱仪器分析工作条件：Agilent 4890具ECD检测器，检测器温度为280 ℃，进样口温度为250 ℃，载气(纯度99.999%)流量为1.0 mL/min，色谱柱为HP-5 弹性毛细石英管柱(30.0 m×0.32 mm×0.25 μm).柱温程序升温如下：100 ℃保持1 min，后以10 ℃/min升至180 ℃保持2 min，再以5 ℃/min升至260 ℃保持10 min.进样1 μL，采用不分流方式进样[11]，外标法定量.2 结果与讨论2.1 有机酸对土壤中DDT的解吸比较对实验样品进行分析测定，土壤中DDT在不同质量浓度有机酸处理下，水溶液中解吸量及解吸率如表2所示.表2 不同质量浓度有机酸对土壤中p，p’-DDT的解吸率Tab.2 The desorption of organic acids with different concentrations on p，p’-DDT in soil有机酸ρ/(mg·L-1)草甸土盐碱土解吸量m/ng解吸率/%解吸量m/ng解吸率/%蒸馏水087．41．9121．02．7柠檬酸3．6160．03．5438．09．731．0143．03．1291．06．4243．087．01．9150．03．31203．071．01．5110．02．22040．053．01．167．91．5苹果酸3．4210．34．6302．06．724．0180．64．0286．06．3244．0168．53．7 196．04．31133．0103．22．2134．02．92169．068．91．541．00．9草酸3．2136．03．0378．08．422．8121．02．6281．06．8231．093．02．02 02．04．51085．068．01．5154．03．12019．836．00．880．91．8由表2可以看出，DDT在蒸馏水中的解析量非常少，在室温条件下有机酸质量浓度较低(最接近实际根系分泌有机酸质量浓度)时对土壤中DDT的解析量最高，其解析率分别是对照蒸馏水处理的1.5倍和3倍，并且随着有机酸质量浓度的升高解吸量逐渐减少.当有机酸质量浓度在1 203.0 mg/ L左右时，DDT解吸量低于对照蒸馏水处理的解吸量.由此可知，有机酸质量浓度并非越高解析率越高，只有当有机酸的质量浓度在最接近实际根系分泌质量浓度时[9]，才能把土壤中DDT更多的解吸出来，增加DDT的水溶解度，使更多的DDT进入到液相中，增加其生物利用性.2.2 不同土壤类型对DDT解吸的影响不同质量浓度有机酸对不同类型土壤中DDT的解吸曲线见图1，2，3，可以看出3种有机酸对盐碱土的解析率均要高于其对草甸土的解析率，这与盐碱土有机质含量低及土壤其他理化性质有很大关系.图1p，p’⁃DDT不同质量浓度柠檬酸解吸情况Fig．1Thedesorptionofcitricacidwithdifferentmassconcentrationsonp，p’⁃DDT图2p，p’⁃DDT不同质量浓度苹果酸解吸情况Fig．2Thedesorptionofmalicacidwithdifferentmassconcentrationsonp，p′⁃DDT图3 p，p’-DDT不同质量浓度草酸解吸情况Fig.3 The desorption of oxalic acid with different mass concentrations on p，p′-DDT3 小结当有机酸溶液最接近实际植物根系分泌物中有机酸的质量浓度时，其对土壤中DDT的解吸率最高.低质量浓度有机酸有利于土壤中DDT的解吸，这些分泌物能不同程度地提高际圈内污染物质的可移动性和生物有效性，增加了其在土壤中的生物活性.盐碱土中DDT的解吸量要高于草甸土.在土壤上的吸附除物理吸附外，还存在化学吸附.有机质含量越高，土壤中能与DDT发生键合的官能团越多，结合态DDT越多，流动性越弱，可利用的水溶态DDT就越少[10-11].草甸土具有很高的有机质含量，故其土壤类型解吸下来的DDT量少.【相关文献】[1] 张从，夏立江.污染物土壤修复技术[M].北京：中国环境科学出版社，2000.[2] 朱忠林.农药污染与人体健康[J].环境保护，1994(6)：46-48.[3] Yoshitomi K J，Shann J R.Corn Root Exudates and Their Impact on 14-Cpyrenemineralization[J].Int Microbial，1997，26(1)：43-45.[4] 信欣，蔡鹤生.农药污染土壤的植物修复研究[J].植物保护，2004，30(1)：8-11.[5] White J C，Mattina M I，Lee W Y，et al.Role of Organic Acids in Enhancing the Desorption and Uptake of Weathered p，p’-DDE by Cucurbita Pepo[J].Environ Pollut，2003，124(1)：71-80.[6] 旷远文，温达志，钟传文，等.根系分泌物及其在植物修复中的作用[J].植物生态学报，2003，27(5)：709-717.[7] 安凤春，莫汉宏，郑明辉，等.DDT污染土壤的植物修复技术[J].环境污染治理技术与设备，2002，3(7)：39-44.[8] 汪雨，张玲金.常压微波技术萃取土壤中有机氯农药[J].岩矿测试，2006，25(1)：15-18.[9] 魏树和，周启星，张凯松，等.根际圈在污染土壤修复中的作用与机理分析[J].应用生态学报，2003，14(1)：143-147.[10] 朱凡，田大伦，闫文德，等.多环芳烃在土壤-植物系统中的修复研究进展[J].中南林业科技大学学报，2007，27(5)：112-116.[11] 许超，夏北成.土壤多环芳烃污染根际修复研究进展[J].生态环境，2007(1)：216-222.。

红壤对土霉素的吸附特征及影响因素研究目录一、内容概要 (2)1.1 红壤资源概述 (2)1.2 土霉素在土壤中的行为 (3)1.3 研究目的与意义 (4)二、文献综述 (5)2.1 红壤对抗生素的吸附研究进展 (6)2.2 土霉素吸附机制分析 (7)2.3 影响因素研究概述 (8)三、实验材料与方法 (10)3.1 实验材料 (10)3.1.1 土壤样品采集与处理 (11)3.1.2 土霉素及其他试剂 (12)3.2 实验方法 (13)3.2.1 吸附实验设计 (14)3.2.2 样品分析与检测 (15)四、红壤对土霉素的吸附特征研究 (16)4.1 吸附等温线分析 (17)4.2 吸附动力学研究 (19)4.3 吸附热力学参数计算 (20)五、影响因素研究 (21)5.1 土壤性质对土霉素吸附的影响 (22)5.1.1 土壤类型 (23)5.1.2 土壤质地与结构 (23)5.1.3 土壤pH值与有机质含量 (24)5.2 环境因素与土霉素吸附的关系 (25)5.2.1 温度的影响 (26)5.2.2 离子强度的影响 (27)5.2.3 其他环境因素的影响分析 (28)一、内容概要本文研究了红壤对土霉素的吸附特征以及影响因素，通过对红壤与土霉素相互作用机制的探讨，揭示了红壤吸附土霉素的能力及其相关因素。

研究内容包括红壤的基本性质分析，土霉素在红壤中的吸附动力学特征，以及不同环境条件下，如溶液pH、离子强度、温度等因素对红壤吸附土霉素的影响。

通过批次平衡实验和模型拟合，获得了红壤吸附土霉素的最大吸附容量和吸附机理。

还探讨了实际环境条件下，如共存离子、有机质等对红壤吸附土霉素的影响。

本文旨在为深入理解红壤中土霉素的迁移转化行为提供理论依据，为土霉素的环境风险评估和治理提供科学支持。

1.1 红壤资源概述红壤是指在自然土壤形成过程中，由于长期受到强酸性降水的影响，使得土壤中的铁、铝氧化物含量较高，导致土壤呈现红色的一种土壤类型。

低分子量有机酸对土壤钾释放的动力学分析
张博;李佳颖;李洪臣
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2016(000)035
【摘要】[目的]充分利用土壤矿物态钾,提高土壤供钾能力.[方法]研究低分子量有机酸乙酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、草酸对土壤钾释放的影响.[结果]土壤钾释放分为快速释放(0～100 h)和稳定释放(100 h后)2个阶段,其中快速释放阶段的钾释放速度快,单位释放量大,持续时间较短;稳定释放阶段的钾释放较慢,单位时间钾释放量较小,持续时间长.土壤钾释放动态曲线接近对数方程和幂函数方程,拟合效果较好,与抛物线方程拟合效果较差.[结论]有机酸活化土壤钾能力从大到小依次为草酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、乳酸.
【总页数】3页(P140-142)
【作者】张博;李佳颖;李洪臣
【作者单位】三门峡市烟草公司陕州分公司,河南三门峡472000;河南省烟草公司三门峡市公司,河南三门峡472000;河南省烟草公司三门峡市公司,河南三门峡472000
【正文语种】中文
【中图分类】S158
【相关文献】
1.低分子量有机酸作用下棕壤、褐土钾的释放动力学研究 [J], 王东升;梁成华;王文华
2.低分子量有机酸对钾长石中结构钾释放的影响研究 [J], 王文华;王东升;姜戈
3.低分子量有机酸对土壤磷释放动力学的影响 [J], 陆文龙;王敬国
4.低分子量有机酸对紫色母岩中钾释放的影响 [J], 江长胜;杨剑虹;魏朝富;谢德体;屈明
5.生态岩类森林土壤矿物质的养分释放初步研究（Ⅰ）──长石质森林土壤矿物质的钾素释放 [J], 向师庆;戴伟
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有机酸对潮褐土和红壤吸附Cu(Ⅱ)的影响及其机制李洪军;李瑛;张桂银;薛宝民;高如泰【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2002(011)004【摘要】采用吸附平衡法,研究了有机酸(草酸、柠檬酸)对潮褐土和红壤吸附Cu2+的影响及机制.结果表明,潮褐土、红壤对Cu2+吸附明显有异,潮褐土对Cu2+吸附量是红壤对Cu2+吸附量的5倍多.潮褐土对Cu2+的竞争吸附率随有机酸浓度升高而降低,当草酸、柠檬酸浓度为10 mmol(L-1时,Cu2+吸附率均分别比对照的降低40%和70%以上.在低浓度条件下,红壤对Cu2+的竞争吸附率随有机酸浓度的提高而增加,当草酸、柠檬酸浓度分别超过1 mmol(L-1和0.05 mmol(L-1时,又随有机酸浓度的升高而降低.两种土壤对Cu2+次级吸附率随有机酸浓度升高而变化的规律与竞争吸附的一致.在相同有机酸浓度下,土壤对Cu2+的次级吸附率均比竞争吸附率的高.【总页数】5页(P343-347)【作者】李洪军;李瑛;张桂银;薛宝民;高如泰【作者单位】河北农业大学资源与环境科学学院,河北,保定,071001;河北农业大学资源与环境科学学院,河北,保定,071001;河北农业大学资源与环境科学学院,河北,保定,071001;河北农业大学资源与环境科学学院,河北,保定,071001;河北农业大学资源与环境科学学院,河北,保定,071001【正文语种】中文【中图分类】X144【相关文献】1.秸秆还田对潮褐土及其微团聚体磷素吸附与解吸特性的影响 [J], 韩志卿;张电学;王秋兵;陈洪斌;常连生;于玉桥;刘东强2.低分子量有机酸对红壤和黄褐土K+吸附动力学的影响 [J], 占丽平;丛日环;李小坤;鲁剑巍;王瑾;王筝;廖志文3.低分子量有机酸对红壤和黄褐土钾素转化的影响 [J], 丛日环;李小坤;鲁剑巍;马彦平;廖志文;姜存仓4.红壤和褐土中磷的吸附及其对镉离子吸附-解吸的影响 [J], 宫春艳;吴英;徐明岗;周世伟;吕粉桃;陈苗苗5.潮褐土施用有机酸对油菜吸收Cd Zn Pb的影响 [J], 郭艳杰;李博文;谢建治;金美玉;杨华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第41卷第5期肇庆学院学报V ol.41,No.5 2020年9月JOURNAL OF ZHAOQING UNIVERSITY Sep.2020小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物中的应用研究进展肖纯，易富豪，黎素，谢春生（肇庆学院环境与化学工程学院，广东肇庆526061）摘要：粘土矿物是一种良好的天然吸附材料，但由于部分粘土矿物吸附容量低、含杂质过高和表面具有抑制剂等缺点，限制了其在处理环境污染问题上的广泛应用.小分子有机酸的加入有助于改善粘土矿物的化学性质和物理结构，从而改变粘土矿物的吸附性能.因此，研究小分子有机酸对粘土矿物的吸附性能的影响对治理环境具有重要意义.结合国内外研究进展，详细介绍了草酸、乙酸和柠檬酸对粘土矿物吸附污染物的影响及其在改性粘土材料中的应用、存在的问题，并对未来研究方向做出展望.关键词：粘土矿物；小分子有机酸；吸附；污染物中图分类号：X-1文献标志码：A文章编号：1009-8445（2020）05-0033-04粘土矿物如高岭土、膨润土、蒙脱石、凹凸棒土等具有分布广、资源丰富、易开采和价格低廉等特点，常作为环境友好的吸附材料用于处理环境污染[1].粘土矿物大都具有特殊的层状结构[2]，而且具有高比表面积、多孔性、阳离子交换能力强等特性.邓晨[3]等对凹凸棒土450℃焙烧改性后，用于去除废水中的氨氮，去除率可达60.06%；Hassan Ouachtak[4]等以蒙脱石为原料合成磁性蒙脱土复合物，用于吸附水中的罗丹明B，吸附效果良好.郭慧莹[5]等研究发现高岭土对有机质化合物有很强的吸附性.然而，由于绝大部分粘土矿物的杂质含量较高和粘土表面具有抑制剂等因素，导致粘土矿物的吸附性能受到了一定限制，最终限制了粘土矿物在废水处理的广泛应用[6].土壤中常见的小分子有机酸包括草酸、乙酸和柠檬酸等，主要来源于腐殖质的分解、植物根系的分泌和微生物的代谢与合成[7].近些年来，众多学者发现土壤中动植物和微生物的生物活动所产生的小分子有机酸对粘土矿物的吸附性能起重要的影响作用.余健[8]等发现马尾松和杉木根系分泌的有机酸对粘土矿物吸附的磷有明显的解吸作用，促进了植物对磷的吸附，从而提高磷的有效利用率，有助于植物的生长.而左继超[9]等发现柠檬酸的浓度高于1.0mmol/L时，将会抑制高岭石对铅的吸附，影响土壤对铅的固定.关于小分子有机酸对粘土矿物吸附性能影响研究主要集中在以下2点，一是通过添加小分子有机酸来改变粘土矿物的吸附性能，提高对污染物的吸附效率和某种物质的利用率.二是利用小分子有机酸对粘土矿物进行有机改性，制备新型的粘土材料，提升粘土矿物吸附能力，更好应用于环境污染处理.本研究主要为草酸、乙酸和柠檬酸3种小分子有机酸对粘土矿物的吸附性能的影响，并对小分子有机酸影响粘土矿物吸附的研究方向进行了展望.1小分子有机酸在粘土矿物吸附过程中的应用1.1草酸在粘土矿物吸附过程中的应用杨丽华[10]等研究了草酸对蒙脱石吸附二氯喹啉酸的性能影响，结果表明低浓度草酸对蒙脱石吸附二氯收稿日期：2020-06-29基金项目：肇庆学院大学生创新创业训练计划项目(X201910580159)，肇庆学院校级科研基金项目(202012,202021)作者简介：肖纯(1993-)，男，江西吉安人，肇庆学院环境与化学工程学院助理实验师.通信作者：谢春生（1980-），男，广西岑溪人，肇庆学院环境与化学工程学院讲师，博士.34肇庆学院学报第41卷喹啉酸有明显的抑制作用，但高浓度的草酸可提高蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附能力.草酸对蒙脱石吸附二氯喹啉酸的抑制作用有2种途径：第一是草酸中的阴离子占据了蒙托石的部分吸附位点，从而导致蒙脱石对二氯喹啉酸分子的吸附能力降低[11].第二是草酸在蒙托石表面络合后，蒙脱石的表面负电荷量增多，二氯喹啉酸和蒙脱石的静电斥力增大，使蒙脱石和二氯喹啉酸分子的结合能力减弱[12].随着草酸浓度的升高，大部分草酸可与二氯喹啉酸形成复合物,剩余少量的游离草酸占据了一小部分的吸附位点.二氯喹啉酸分子除占据粘土矿物正常的吸附位点外，还可借助草酸的桥接作用以二氯喹啉酸-草酸复合物的形式被粘土矿物吸附，从而促进粘土矿物对二氯喹啉酸的吸附.综上所述，当处理二氯喹啉酸污染的环境问题时，应合理利用草酸与二氯喹啉酸的吸附规律，了解土壤中营养元素的有效性及污染物的迁移、毒性和生物有效性.除了水处理之外，粘土矿物在吸附固体废物中的重金属方面也有一定的应用.Taghipour M[13]等发现草酸和柠檬酸均可促进膨润土对Cd、Pb、Cr、Ni、Zn的吸附.同时，草酸和柠檬酸可与金属阳离子进一步反应生成络合物来促进工业固体废物中重金属的释放.草酸和柠檬酸通过增加膨润土的负表面电荷，从而促进膨润土对重金属的吸附.因此，在利用膨润土处理工业固体废物中重金属问题时，可适当添加草酸和柠檬酸.不仅促进金属从工业固体废物中释放，还可增加膨润土对重金属的吸附能力.1.2乙酸在粘土矿物吸附过程中的应用赵振华[14]等通过研究乙酸对高岭石吸附磷酸酶的影响，发现随着乙酸浓度的增加，高岭石对磷酸酶的吸附量先增加再减少后稳定.乙酸会同磷酸酶反应生成复合物，当乙酸浓度低时，游离的乙酸较少，磷酸酶不但可以占据高岭石的正常吸附位点，还可通过乙酸的架桥作用，以复合物的形式被高岭石吸附，此时乙酸对高岭石的吸附为促进作用.当乙酸浓度达到一定程度时，争抢吸附位点的游离乙酸增多，抑制了高岭石对磷酸酶吸附.综上，为增加土壤对磷的转化，可适当添加一定量乙酸，促进营养元素磷在土壤转化和循环.马舒城[15]研究了乙酸对粘土矿物吸附农药成分氯磺隆的影响.实验结果发现：加入乙酸后，提高了粘土对氯磺隆吸附能力，在一定范围内，吸附能力随乙酸浓度的增加而增强.在使用粘土矿物处理氯磺隆的污染问题时，可适量添加乙酸来增加粘土矿物的吸附性能，提高粘土矿物的有效利用率.1.3柠檬酸在粘土矿物吸附过程中的应用Farhad[16]等通过研究发现柠檬酸对蒙脱土纳米粘土和蛭石吸附NH4+的能力有显著的抑制.而Abdulmah-di S[17]等在磷酸盐肥料加入了柠檬酸，将肥料均匀投入到粉质粘土土壤中，测量每个培养期后的有效磷、矿物质、有机磷和总磷的量.结果表明，加入柠檬酸的肥料可提高粘土土壤对有效磷、矿物质、有机磷和常量磷的吸附，提高土壤对磷肥的利用率，降低了水体富磷的风险.因此，在需要磷肥而不太需要氮肥的土壤，可在施肥过程中适当添加柠檬酸.Piri M[18]等研究了粘土作为吸附剂吸附水中的Zn，研究表明柠檬酸显著抑制了粘土矿物对Zn的吸附.原因可能是由于柠檬酸与Zn反应生成的可溶性复合物或柠檬酸与金属竞争土壤表面的吸附位点所致.柠檬酸的添加可能会增加Zn的迁移率和可用性，进而增加Zn在植物中的积累，这对改善动物和人类的Zn营养具有重要意义.然而，Wang Y J[19]等发现柠檬酸显著地降低了粘土对羟基磷灰石颗粒上的Cu吸附量，导致部分Cu的浸出.因此，农业使用柠檬酸无机肥料需要考虑土壤重金属污染问题.2小分子有机酸对粘土矿物改性的应用2.1草酸改性粘土矿物的应用李玉辉[20]等采用草酸对膨润土进行改性，将改性之后的膨润土用于亚甲基蓝吸附实验，实验表明改性第5期肖纯等：小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物中的应用研究进展35后的膨润土对亚甲基蓝的吸附能力达到96.9mg/g.吸附过程可能是物理静电吸附和化学吸附过程.相较于原始膨润土，草酸改性后的膨润土的吸附性能有明显提升.张东青[21]研究发现,草酸可破坏蒙脱石的形貌和结构,使蒙脱石的层状结构卷曲，蒙脱石化学键断裂使得金属元素被溶蚀出，与蒙脱石发生插层作用，-COOHCOOH-与蒙脱石层间Ca2+发生络合反应生成CaC2O4·H2O[22]，增大蒙脱石的层间距，从而提高蒙脱石的吸附性能.2.2乙酸改性粘土矿物的应用Shakiaz Ahmad[23]等通过乙酸和Zn在膨润土上合成基于粘土矿物的杂化体分层纳米结构的层状碱性醋酸锌纳米片膨润土.将合成的层状碱性醋酸锌纳米片膨润土用于吸附刚果红.实验结果表明，与原始膨润土相比，层状碱性醋酸锌纳米片膨润土对刚果红的吸附能力更强.层状碱性醋酸锌纳米片膨润土对阴离子的亲和力比原始膨润土强，从而提高了对刚果红的吸附能力.董华绘[24]等对膨润土进行了乙酸改性处理，并对其进行重金属吸附实验，实验结果表明：改性膨润土对Cu2+、Cd2+和Zn2+等重金属离子的吸附能力降低.改性后的膨润土层状结构松散，层间距离增加，H+与膨润土层间的阳离子发生交换.在吸附重金属时，层间的H+随着释放出来，改变溶液的pH值，影响膨润土对重金属离子的吸附.因此，在利用天然膨润土处理重金属污染时，应避免使用乙酸改性膨润土.2.3柠檬酸改性粘土矿物的应用Tcheumi[25]等通过在蒙脱石表面使用柠檬酸交联剂聚合β-CD制成的有机粘土材料，用于电化学传感仪器来测定百草枯.一方面，百草枯分子与β-CD腔之间存在高亲和力.另一方面，β-CDis与柠檬酸分子快速形成可靠且可逆的包合物[26],包合物可快速将百草枯分子包围.柠檬酸交联剂蒙脱石改变了原始蒙脱石的吸附选择性，从而促进了其对亲水化合物百草枯的吸附.研究发现测定百草枯时，有机粘土改性的玻碳电极传感器上的峰值电流比原始粘土膜覆盖的玻碳电极传感器所显示的峰值电流高11倍以上,灵敏度显著提升.3结语与展望小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物过程中具有重要作用.结合粘土矿物本身的特性和现阶段的研究进展将来尚需要在以下3方面开展进一步研究：1.部分小分子有机酸对粘土矿物的作用机理尚未清楚，应进一步加强在机理方面的研究，以便提升粘土矿物利用价值.2.目前研究大都基于液相和固相，对气相污染物研究尚少，需加强小分子有机酸对粘土矿物吸附气态污染物影响研究.3.探讨粘土矿物-溶解铁-微生物复杂体系的构建，研究三者之间相互作用关系，提高三者有效利用率.参考文献：[1]XIAO C，LI S，YI F，et al.Enhancement of photo-Fenton catalytic activity with the assistance of oxalic acid on the kaolin-FeOOH system for the 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Research Progress of the Application of Small Molecular Organic Acids in the Adsorption of Pollutants by Clay MineralsXIAO Chun,YI Fuhao，LI Su，XIE Chunsheng(School of Environmental and Chemical Engineering,Zhaoqing University,Zhaoqing,Guangdong526061,China) Abstract:Clay minerals are an excellent natural adsorption material.However,the practical application of clay minerals is limited in the treatment of environmental pollution due to low adsorption capacity,high impuri-ties and inhibitors on the clay surface.The addition of small molecular organic acids helps to improve the chemi-cal properties and physical structure of clay minerals,which can change the adsorption properties of clay miner-als.Therefore,it is of great significance to study the influence of small molecular organic acids on the adsorption properties of clay minerals in the environmental governance.Based on the existing research developments,this study introduces the effects of oxalic acid,acetic acid and citric acid on the adsorption of pollutants by clay min-erals.Moreover,the application and problems of small molecular organic acids in modified clay materials are mentioned.Finally,the future research directions were proposed.Keywords:clay mineral;small molecular organic acid;adsorption;pollutant（责任编辑：张宝杰）。