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黄曲霉毒素(Aflatoxins, AFT)是一类“致癌、致畸、致突变”的霉菌毒素,其中黄曲霉毒素B1(AFB1)毒性最强,被世界卫生组织列为Ⅰ级致癌物。AFB1广泛存在于土壤、农作物、饲料等中,其污染严重危害农产品安全和人群健康,也造成巨大经济损失。研究AFB1在土壤及其矿物上的界面过程,将为深入探讨其在土壤环境中的迁移、转化及归宿提供基础依据。本论文以AFB1为目标污染物,研究了其在矿物(蒙脱土)和土壤不同粒径组分上的吸附作用及多种环境因素对吸附的影响,探讨了土壤不同粒径组分吸附AFB1的机制。取得的主要研究结果如下:(1)采用批量平衡实验法,研究了相对分子质量<3500Da的低分子量腐殖酸改性蒙脱土对黄曲霉素(AFB1)的吸附作用及机制。吸附动力学实验结果表明,0-24h内,蒙脱土原土快速吸附AFB1,2h时吸附量最大,而后吸附量持续降低,12h后趋于稳定(吸附量约为1.01μg·g-1)。0-24h,改性蒙脱土对AFB1的吸附量则持续增加,12h时吸附量达最大值(1.60μg·g-1),其后吸附达平衡。用腐殖酸改性后,蒙脱土对AFB1的等温吸附曲线由Langmuir型转变为Freundlich型;平衡浓度较高条件下,AFB1在改性蒙脱土上的吸附量明显高于原土。改性后蒙脱土晶层坍塌,出现不规则和絮状松散结构,与其表面聚集的腐殖酸形成较为稳定的“矿物-腐殖酸”复合体,增强了其对疏水性AFB1的吸附能力。随溶液pH值增大,原土和改性蒙脱土对AFB1的吸附量均增大,但AFB1在改性蒙脱土上吸附量的增幅较大,这可能与溶液碱性的提高促进了AFB1与蒙脱土矿物的氢键及电性结合有关。(2)采用过筛、沉降、离心的方法,将黄棕壤按粒径大小分为细砂粒(50~250μm)、粉粒(5-50μm)、粗粘粒(1~5μm)、细粘粒(0.1~1μm)四个组分,并研究了AFB1在这些组分上的吸附作用及pH值、溶解性有机质(DOM)和络合金属离子(Zn2+和Cu2+)对吸附的影响。供试浓度范围内,AFB1在4个粒径组分上的吸附呈显著线性,分配(partition)作用在吸附过程中起到了主要作用。pH值的改变仅对AFB1在粉粒上的吸附有影响,其它3个粒径组分均不受影响。DOM加入浓度0~400mg·L-1时,AFB1在四个粒径组分上的分配系数Kd分别降低了683.6、809.1、1350.9和3785.4L·kg-1。加入10mmol·L-1的Zn2+或Cu2+导致AFB1在4个粒径组分上吸附的Kd值显著降低(46.8%~84.7%),且Cu2+的影响略高于Zn2+,金属离子浓度对Kd值变化的影响较小。研究结果为深入揭示AFB1在土壤环境中的迁移、转化提供了理论依据。(3)采用H2O2氧化法去除黄棕壤4个粒径组分中的有机质,并用阳离子代换法制得Na+-饱和和Ca2+-饱和土壤组分,初步探讨了AFB1在土壤中的吸附机理。供试浓度范围内,去除有机质后4个粒径组分吸附AFB1的Kd值分别比对照组(未去除有机质)降低了80.3%、95.4%、83.1%、91.4%,AFB1在土壤有机质组分中的溶解度远高于在土壤矿物组分中的单位吸附量,吸附过程是分配作用和表面吸附的叠加,且分配作用是主导机制。AFB1在Na+-饱和的4个粒径组分上的分配系数比对照组(未进行阳离子代换)降低了31.3%~70.0%,而在Ca2+-饱和组分上的吸附则降低了10.6%~33.5%,交换性阳离子在表面吸附过程中起重要作用,但不是限制因素。