低分子量有机酸对氯磺隆在土壤中吸附的影响

【摘要】氯磺隆是一种长残效的磺酰脲除草剂,长期施用会在土壤中产生积累,对下茬作物产生药害,其在土壤中的吸附行为是影响其残留毒性的重要因素之一。本文选取常见的三元酸(柠檬酸)、二元酸(草酸、苹果酸)、一元酸(乙酸)及其1：1、1：1：1(物质的量浓度之比)混合酸,通过批量平衡吸附法,研究了低分子量有机酸在不同浓度、不同温度条件下对除草剂氯磺隆在两种典型土壤可变电荷土壤红壤、恒电荷土壤棕壤及其胶体中吸附行为的影响；初步探讨了低分子量有机酸对氯磺隆在铁(氢)氧化物及其腐殖酸复合体中吸附机理,主要结论如下：1.当供试样品CK(空白)组和加入5mmol/L单一低分子量有机酸时,氯磺隆在其中的等温吸附用Langmiur、Freundlich方程对数据进行拟合,表明Freundlich方程拟合效果更好。2.氯磺隆在土壤中的吸附,0-9h为快速吸附阶段,18h时,吸附基本达到平衡；吸附动力学用二级动力学方程和Elovich方程拟合,结果表明,其吸附动力学特征更符合准二级动力学方程(R2>0.99)。3.氯磺隆在土壤中的吸附自由能(△G)为负值,表明该吸附为自发反应,△G绝对值小于40kJ/mol,说明主要发生物理吸附；红壤、棕壤中吸附焓△H均大于零,说明吸附过程为吸热过程,氯磺隆吸附量随着温度升高而增大,与温度对吸附的影响一致。4.加入低分子量有机酸后,氯磺隆在供试样品中的吸附量有不同程度的促进,且吸附量随有机酸浓度的增加而增大；Freundlich方程拟合KF值较空白(CK)组均增大,说明加入酸后供试样品对氯磺隆吸附作用力增强。草酸、柠檬酸对氯磺隆在供试样品中的吸附影响较大,苹果酸次之,乙酸影响最小。加入不同混合酸时,与单一低分子量有机酸相比,氯磺隆吸附量差异性较小。5.氯磺隆在可变电荷土壤红壤中吸附量大于恒电荷土壤棕壤中吸附量,因为红壤中游离氧化铁含量和阳离子交换量较大。6.由于腐殖酸结合在铁(氢)氧化物表面,可能减少了其表面活性吸附位点,增强了铁(氢)氧化物表面极性或亲水特性,导致氯磺隆在复合体中的吸附量减少。7.通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)初步探讨腐殖酸-铁(氢)氧化物复合物的形成机理。XRD图谱表明,腐殖酸没有改变铁(氢)氧化物晶体结构；FT-IR图谱表明,在复合过程中腐殖酸与铁(氢)氧化物形成氢键,腐殖酸在铁(氢)氧化物表面发生包裹。
【作者】马舒威；
【导师】岳霞丽；刘永红；
【作者基本信息】华中农业大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】低分子量有机酸；氯磺隆；土壤胶体；针铁矿；赤铁矿；吸附；

【参考文献】
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