DHA与pH影响下高岭土对诺氟沙星的吸附特性研究

该研究论文于2014年发表在《环境科学研究》第27卷第11期，主要探讨了可溶性腐殖酸(DHA)和溶液pH值对高岭土吸附诺氟沙星（诺氟沙星是一种广谱抗菌药物）的影响。作者吴沙沙和毕一平针对高岭土这一土壤矿物，将其作为天然吸附介质，使用DHA来模拟可溶性有机质（DOM）对诺氟沙星的吸附行为。 研究发现，无论是否添加DHA，高岭土对诺氟沙星的吸附过程都符合二级反应动力学模型，这表明吸附速率受反应物浓度和吸附位点数量的影响较大，且拟合度很高（R²>0.999）。DHA的引入显著延长了吸附平衡时间，从24小时延长至48小时，暗示DHA的存在可能改变了吸附过程的动态特性。 吸附等温线分析显示，高岭土对诺氟沙星的吸附行为可以很好地用Langmuir方程来描述，这是一种描述单分子层吸附现象的理论模型。在不添加DHA的情况下，当溶液的pH值接近诺氟沙星的两个酸碱解离常数时，吸附效果最佳，这表明pH对诺氟沙星在高岭土上的化学状态有重要影响。 进一步的模型拟合结果显示，诺氟沙星的离子形式（NORI）在试验pH范围内对整体吸附贡献最大。DHA与诺氟沙星的共吸附和累积吸附现象增强了高岭土对诺氟沙星的吸附能力，而DHA对诺氟沙星的增溶作用则起到了相反的效果，抑制了吸附。这两种效应受到DHA浓度（ρ(DHA)）、pH值以及诺氟沙星溶液浓度的影响，并且这些因素之间的相互作用对吸附行为至关重要。 这项研究揭示了可溶性腐殖酸和pH值在高岭土吸附诺氟沙星过程中的复杂作用机制，对于理解和预测水体中抗生素的环境行为以及潜在的土壤-水环境修复策略具有重要意义。这对于环境保护、水资源管理和药物残留控制等领域具有实用价值。