水体模拟颗粒物对四环素的吸附特性及基本规律

作     者：徐龙凤 魏群山 吕强 唐立朋 刘亚男 柳建设 XU Long-feng1,2, WEI Qun-shan1,2, LU Qiang 1,2, TANG Li-peng1,2, LIU Ya-nan1,2, LIU Jlan-she1,2

作者机构：东华大学环境科学与工程学院上海201620 国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心上海201620 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2018年第39卷第4期

页      面：1668-1676页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 083001[工学-环境科学] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21277138) 中央高校基本科研业务费专项(2232014D3-17) 

主　　题：四环素 高岭土 吸附 阳离子 等温吸附 

摘      要：为了更深入了解水环境中颗粒物对抗生素的吸附规律,选用典型抗生素——四环素(TC)和悬浮态的高岭土模拟天然水体中颗粒物对四环素的吸附过程,探究颗粒物对TC的吸附规律及不同颗粒物投加量、pH、温度和阳离子对颗粒物吸附TC的影响.结果表明颗粒物对TC在混合4 h之前快速吸附,之后单位吸附量随时间较小波动,在12 h后基本达到吸附平衡.在溶液中颗粒物对TC的单位吸附量随着颗粒物投加量的增大而减小;颗粒物对TC抗生素的吸附更符合Langmuir等温吸附规律;颗粒物对TC的吸附在pH=4.5附近达到最大值,强酸(pH9)环境均抑制颗粒物对TC的吸附;低价态的阳离子如Na^+、Ca^(2+)(浓度在0.000 1~0.1 mol·L^(-1)范围)等对颗粒物吸附TC均产生抑制作用,且随着离子浓度的增加,抑制作用增强,但三价阳离子的作用却非常特别,如低浓度的Al^(3+)(0.000 1 mol·L-1)会促进吸附作用,随着Al^(3+)浓度增加,促进作用减弱,直到Al^(3+)达到较高浓度(0.01 mol·L^(-1)),又会抑制颗粒物对TC的吸附.综合本实验获得的颗粒物吸附TC的基本特征和规律,可以初步推断:在实际水环境中由于颗粒物对TC的快速吸附和低浓度Al^(3+)的促进作用,TC在水环境和饮用水处理工艺中更易随颗粒物的运动发生同步迁移,颗粒物的归宿主要决定了TC的归宿,如进入天然水体沉积物中或饮用水处理工艺的污泥中,这也进一步揭示了天然水体中沉积物往往易被检出较高含量TC的根本原因.