不同浓度柠檬酸对红壤吸附解吸磺胺类药物的影响.pdf

DOI:10.11929/j.swfu.202207011引文格式：李荣彪,孙仕仙,李朝丽,等.不同浓度柠檬酸对红壤吸附解吸磺胺类药物的影响 J.西南林业大学学报（自然科学）,2023,43(5):8796.不同浓度柠檬酸对红壤吸附解吸磺胺类药物的影响李荣彪1孙仕仙2李朝丽1丁会琼1郑毅1,3（1.云南农业大学资源与环境学院，云南昆明650201；2.云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室，云南昆明650233；3.云南开放大学乡村振兴教育学院，云南昆明650223）nKFKdKLKFKd摘要：研究柠檬酸对红壤吸附和解吸磺胺类药物的影响，可为抗生素污染土壤修复的研究提供科学依据。设置不同浓度柠檬酸处理红壤对磺胺类药物（磺胺嘧啶、磺胺甲噁唑和磺胺吡）啶吸附和解吸等温线试验，阐明添加不同浓度柠檬酸处理对红壤吸附和解吸磺胺类药物的等温线特性和影响。结果表明：不同浓度柠檬酸处理，红壤对不同初始浓度磺胺类药物吸附数据符合 Freundlich、Lang-miur 和 Henry 模型，红壤对磺胺类药物解吸数据符合 Freundlich 和 Henry 模型；高浓度柠檬酸处理红壤吸附磺胺类药物的 Freundlich 模型参数 值和 1 偏离程度最大。红壤吸附磺胺类药物的、和值均表现为高浓度低浓度对照，红壤解吸磺胺类药物的和值均表现为高浓度低浓度对照，高浓度柠檬酸处理提高红壤吸附磺胺类药物的吸附能力。高浓度柠檬酸处理显著提高红壤吸附磺胺类药物的吸附量，吸附量增大的幅度为 59.30%285.30%；且显著减少红壤解吸磺胺类药物的数量，解吸率为 0.80%45.88%。磺胺类药物在红壤上解吸存在滞后现象，高浓度柠檬酸处理促进磺胺类药物吸附固定在红壤中并且抑制红壤对磺胺类药物解吸行为，减小污染土壤的磺胺类药物迁移扩散污染地表水和地下水的风险。关键词：磺胺；红壤；吸附；解吸；柠檬酸中图分类号：X53文献标志码：A文章编号：20951914(2023)05008710EffectsofDifferentLevelCitricAcidontheAdsorptionandDesorptionofSulfonamidesinRedSoilLiRongbiao1,SunShixian2,LiZhaoli1,DingHuiqiong1,ZhengYi1,3(1.CollegeofResourcesandEnvironment,YunnanAgriculturalUniversity,KunmingYunnan650201,China;2.YunnanKeyLaboratoryofPlateauWetlandConservation,RestorationandEcologicalSevuces,KunmingYunnan650233,China;3.CollegeofRuralRevitalizationEducation,YunnanOpenUniversity,KunmingYunnan650223,China)Abstract:TostudytheeffectofCAontheadsorptionanddesorptionofsulfonamidesinredsoilcanprovidetheoreticalsupportandscientificbasisforthestudyofremediationofantibioticcontaminatedsoil.Theadsorptionand desorption isotherms of sulfadiazine(SDZ),sulfamethoxazole(SMZ)and sulfapyridine(SPD)on red soiltreatedwithdifferentconcentrationsofCAweresetuptoclarifytheisothermcharacteristicsandeffectsofaddingdifferentconcentrationsofCAontheadsorptionanddesorptionofSAsinredsoil.Theresultsshowedthatthead-收稿日期:20220706；修回日期:20230217基金项目:云南省科技计划项目（202201AS070028）资助；国家自然科学基金（42167057，41867027）资助；云南省“万人计划”青年拔尖人才专项（80201442）资助；云南省第四批博士后定向培养资助项目（321801）资助。第 1 作者:李荣彪（1997），男，硕士研究生。研究方向：湿地土壤对磺胺抗生素吸附和解吸的特性和机制。Email:。通信作者:郑毅（1964），男，博士，教授，博士生导师。研究方向：土壤与植物营养学。Email:zhengyi-。第43卷第5期西南林业大学学报Vol.43No.52023年9月JOURNALOFSOUTHWESTFORESTRYUNIVERSITYSep.2023KFKdKLKFKdsorptiondataofredsoiltoSAswithdifferentinitialconcentrationsunderdifferentconcentrationsCAtreatmentswereconsistentwithFreundlich,LangmuirandHenrymodels;thedesorptiondataofredsoiltoSAsconformtoFreundlichandHenrymodels.FreundlichmodelparameternofredsoiladsorptionSAswithhighconcentrationofCAdeviatedthefarthestfrom1.The,andvaluesofredsoiladsorbedSAsallshowedhighconcentra-tionlowconcentrationcontrol,andtheandvaluesofredsoildesorbedSAsallshowedhighconcentra-tionlowconcentrationcontrol.HighconcentrationCAtreatmentimprovedtheadsorptioncapacityofredsoiladsorbedSAs.HighconcentrationofCAtreatmentsignificantlyincreasedtheadsorptioncapacityofredsoilforSAs,andtheadsorptioncapacityincreasedby59.30%285.30%;theamountofSAsdesorbedbyredsoilwassig-nificantlyreduced,andthedesorptionratewas0.80%45.88%.ThedesorptionofSAsonredsoilhysteresis.HighconcentrationofCAtreatmentpromotestheadsorptionandfixationofSAsinredsoil,inhibitsthedesorptionofSAsfromredsoil,andreducestheriskofsurfacewaterandgroundwaterpollutioncausedbythemigrationanddiffusionofSAsfromcontaminatedsoil.Key words:sulfonamide；redsoil；adsorption；desorption；citricacid磺胺类药物（SAs）是兽医行业中最常用的抗生素类之一，更多的用于动物疾病的治疗和预防，并作为动物生长促进剂以亚治疗剂量添加到动物饲料中1。相关据报道，SAs 是欧美国家最常用的抗生素组，占兽医抗生素使用总量的11%23%2。我国是世界上生产和消耗抗生素最大国家，在 2013 年生产抗生素约 24.8 万 t，国内消耗 16.2 万 t（占总产量的 65.3%），SAs 占总消耗量的 5%3。有关调查表示在中国每人每年消费抗生素的消费量是 138g，是美国单人每年消费量的 10 倍多4。然而，消耗的抗生素并不能完全被生物体吸收代谢，很大部分（50%90%）的抗生素以母体化合物或其代谢产物的形式随粪尿排出生物体外扩散到环境中，特别是 SAs 的代谢物在环境中易被细菌去乙酰化作用重新激活形成母体化合物5。在环境中移动扩散的抗生素可能通过耐药细菌的产生和增殖6、毒害非目标生物7、进入饮用水和食物链中89对人类和生态健康产生不利的影响，近些年来抗生素类药物在土壤中的环境行为备受公众的极大关注10。因此在土壤中如何固定抗生素，降低抗生素的移动性和减小其生物活性，是抗生素污染土壤修复技术的难题之一。目前有相关研究报道，有机酸对有机污染物在土壤中的环境行为有双向作用，Sun 等11发现，当柠檬酸（CA）或苹果酸浓度为 0100mmol/L 时，磺胺甲恶唑在生物炭上的吸附量增加 5 倍以上。An 等12发现，短链有机酸的存在抑制了芘的吸附，促进了芘的解吸，随着短链有机酸浓度的增加，芘吸附性能的降低程度增强。可见有机酸对有机污染物在土壤中的环境行为影响复杂。有学者认为有机酸会直接影响污染物在土壤中的固定和活化,进而影响到污染物在土壤中的迁移转化行为13。CA 是低分子量有机酸中常见的一种三羧酸碳水化合物，作为根系分泌物中性质最为活跃的组分之一14，在环境（如土壤和废水）中含量丰富1516。虽然近年来有机酸影响土壤中抗生素等有机污染物环境行为1213,1720的研究已有些许报道，但是 SAs 在土壤中与其他抗生素有机污染物比较具有较高的移动性，CA 对在土壤中移动性较强的 SAs 污染物吸附解吸行为是否有影响，影响机制如何尚不清楚。因此本研究通过研究 CA 处理对红壤中磺胺嘧啶（SDZ）、磺胺甲噁唑（SMZ）和磺胺吡啶（SPD）污染物吸附和解吸批量平衡试验，探讨不同浓度的 CA 处理对 SAs 在红壤中吸附解吸行为的影响，以期为抗生素污染物在土壤中的吸附、解吸和迁移行为研究和抗生素污染土壤的修复提供科学依据。1 材料与方法 1.1 化学品材料二水氯化钙、叠氮化钠、CA 均为高纯度分析级，甲醇、甲酸均为色谱级，SDZ（纯度99.2%）、SMZ（纯 度 99.7%）和 SPD（纯 度99.46%）标 准 品 均 购 自 德 国 Dr.EhrenstorferGmbh 公 司，SDZ（纯 度 98%）、SMZ（纯 度98%）购自源叶生物公司，SPD（纯度 98%）原药均购自上海罗恩试剂公司，供试磺胺抗生素信息见表 1。88西 南 林 业 大 学 学 报第43卷表 1 SAs 理化性质Table1PhysicalandchemicalpropertiespropertiesofSAs抗生素简写化学结构式摩尔质量/(gmoL1)CA号pKa1-pKa22122磺胺嘧啶SDZ250.28683591.66.4磺胺甲噁唑SMZ253.271448321.45.6磺胺吡啶SPD249.297234661.95.5 1.2 仪器材料ST16R 高速冷冻离心机（赛默飞世尔，美国），TS211C 全 温 振 荡 器（亿 能，中 国），LC1260 高 效 液 相 色 谱 仪（安 捷 伦，美 国），LC1260 紫 外 灯 检 测 器（安 捷 伦，美 国），BT9300s 激光粒度分布仪（百特，中国）。1.3 供试土样供试红壤采集于云南农业大学后山（102.755E，25.135N）的山原红壤。取 020cm 的表层土壤，采用之字形采样法23在大棚附近采集 5 个子样本，将每个子样本混合得到具有代表性的土壤样本（10kg）。样本带回实验室自然风干，经研磨过 2mm 筛均质化，储存在自封袋中备用。供 试 红 壤 土 壤 的 含 水 量 为 4.47%，pH 为5.76 是弱酸性土壤，有机碳含量为 1.04%，土壤机械组成砂粒、粉粒、黏粒含量分别为 15.75%、27.83%、56.42%，土壤的速效氮、速效磷、速效钾含量分别为 103.47、4.12、73.26g/kg。1.4 测定方法本试验的测定方法是基于 CondeCid 等24发表的学术研究方法优化建立，采用 LC1260 高效液相色谱仪（安捷伦，美国）测定，HPLC 的操作条件如下：使用 ZORBAXSBC18 分析柱（4.6mm250mm，5m，安捷伦，美国）和 ZORBAXSBC18 保护柱（4.6mm25012.5mm，5m，安捷伦，美国）进行分离。在分析过程中柱温保持40，检测波长为 270nm，进样量 50L，流速1mL/min，流动相 A 是含 0.5%甲酸的乙醇，流动相 B 是含 0.5%甲酸的超纯水。测定时流动相洗脱程序见表 2，SDZ、SMZ 和 SPD 的保留时间分别为 6.7、7.2、10.2min。表 2 SAs 测量流动相等速洗脱程序Table2Measurementprocedureforsulfonamideantibiotics时间流动相A/%流动相B/%01090220805307085050105050124555133070141090 1.5 试验方法1.5.1不同浓度 CA 的红壤吸附 SAs 等温线试验根据 OECD25试验指南建立等温线吸附试验方法。称取 5.0g 备用的红壤于 15mL 离心管中，加入 10mL 含有 200mg/L 的叠氮化钠和 0.05mg/L的氯化钙去离子水溶液（作为背景电解质溶液，以调节试验体系中介质的离子强度和抑制细菌的活性），使水溶液中3 种SAs 和CA 浓度分别为1.0、10、20、30mg/L 和 0、0.1、1.0、10、100.0mg/L。于 25 的恒温振荡床中 50r/min 的转速振荡24.0h 后取出，在 25 的离心机中以 5000r/min 的转速离心 10min，取上清液过 0.22m 的聚醚砜滤膜，利用高效液相色谱仪测定其中 SAs 的浓度，计算吸附前后溶液中 SAs 浓度差确定土壤对 SDZ 的吸附量，试验设置 3 个平行，另外以不加土壤的处理作为空白。1.5.2不同浓度 CA 的红壤解吸 SAs 等温线试验根据 OECD25试验指南建立等温线解吸试验方法。将 1.5.1 小节等温线吸附试验后的离心管倒尽上清溶液，加入 10mL 蒸馏水洗涤土壤和离心管内壁，离心以 5000r/min 的转速离心 10min 分第5期李荣彪等：不同浓度柠檬酸对红壤吸附解吸磺胺类药物的影响89离倒尽上清溶液。加入 10mL 含有 200mg/L 的叠氮化钠和 0.05mg/L 的氯化钙去离子水溶液，于25 的恒温振荡床中 50r/min 振荡 24.0h，其他实验步骤 1.5.1 小节所述。1.6 数据处理采用 Excel2013 软件进行数据计算，Origin2018 软件进行绘图和模型拟合，SPSS21.0 软件进行单因素方差分析。SAs 在土壤中吸附平衡浓度的计算式：Qe(ads)=(C0Ce(ads)VW（1）SAs 在土壤中解吸平衡浓度的计算式：Qe(des)=Qe(ads)Ce(des)VW（2）C0Ce(ads)Qe(ads)Ce(des)Qe(des)VW式中：为吸附前土壤溶液中 SAs 的初始质量浓度，为吸附平衡溶液中 SAs 的质量浓度，为吸附平衡时土壤中 SAs 的质量浓度，为解吸平衡溶液中 SAs 的质量浓度，为解吸平衡时土壤中 SAs 的质量浓度，为土壤溶液体积；为土壤质量。利用等温线模型描述吸附达到平衡时土壤吸附的质量浓度与溶液质量浓度间的定量关系，可为吸附机理的研究提供依据26。等温线模型表达式如下：Freundlich模型：lnQe=lnKF+1nlnCe（3）Langmiur模型：CeQe=CeQmax+1QmaxKL（4）Henry模型：Kd=QeCe（5）QeCeQmaxKdKFKLn式中：为吸附、解吸平衡时土壤中 SAs 的质量浓度，为吸附、解吸平衡溶液中 SAs 的质量浓度，为饱和吸附量，为土壤吸附 SAs 的吸附系数，为 Freundlich 模型的吸附常数，为Freundlich 模型的吸附常数；为 Freundlich 模型的吸附指数。2 结果与分析 2.1 不同浓度 CA 的红壤吸附 SAs 等温线不同浓度 CA 处理对红壤吸附 SAs 影响的等温线曲线如图 1 所示，红壤对 SDZ、SMZ 和 SPD的平衡吸附浓度随平衡溶液浓度的增大而增大。nKF、KdKL与对照比较，低浓度 CA 处理的红壤吸附 3 种SAs 的等温线曲线没有明显变化，高浓度 CA 处理的红壤吸附 SAs 的等温线吸附曲线变化明显。等温线模型对红壤吸附 SAs 的等温线吸附数据拟合结果见表 3 所示，Freundlich 和 Langmiur 模型拟合的r2值分别为0.98370.9999、0.98120.9999，达到显著（P0.05）或极显著相关水平（P0.01），Henry 模型拟合的 r2值为 0.90090.9947，大部分处理达到显著相关水平（P对照（0mmol/L）低浓度（0.1mmol/L、1.0mmol/L）；红壤吸附吸附 SDZ、SMZ 和SPD 的值大小均为高浓度对照低浓度。不同浓度 CA 处理下，红壤对不同初始浓度SAs 的吸附量如图 2 所示，红壤对 SDZ 的吸附量表现为：高浓度低浓度和对照，低浓度与对照处理间无变化，高浓度 CA 处理吸附量增大的幅度分别为 224.83%285.30%和 60.07%77.61%，低浓度 CA 处理对红壤吸附 SDZ 的吸附量没有显著影响，但是，高浓度的 CA 处理显著提高红壤吸附 SDZ 的吸附量（P对照、低浓度对照（除SMZ 初始浓度为 10mg/L 以外），高浓度 CA 处理吸附量增大的幅度分别为 171.13%264.41%和 59.57%78.29%；低浓度 CA 处理吸附量减小的幅度分别为 9.94%19.71%和 3.91%6.21%，低浓度 CA 处理显著减小红壤对 SMZ 的吸附量（P0.05），而高浓度的 CA 处理显著提高红壤吸附 SMZ 的吸附量（P低浓度对照，高、低浓度 CA处理吸附量增大的幅度分别为 139.10%219.38%、59.30%72.23%、7.84%21.29%和6.62%10.89%，CA 处理显著提高红壤吸附 SPD 的吸附量（P0.05），并且吸附量变化呈现随 CA 浓度增大而增大的态势。90西 南 林 业 大 学 学 报第43卷051015202530051015202530354005101520253005101520253035400510152025010203040平衡吸附质量浓度/(mgkg1)平衡吸附质量浓度/(mgkg1)平衡吸附质量浓度/(mgkg1)平衡溶液体积浓度/(mgL1)平衡溶液体积浓度/(mgL1)平衡溶液体积浓度/(mgL1)a.SDZb.SMZc.SCP0 mmol/L0.1 mmol/L1 mmol/L10 mmol/L100 mmol/L图 1 不同浓度 CA 的红壤吸附 SAs 等温线曲线Fig.1IsothermcurvesoftheadsorptionofSAsinredsoilwithdifferentconcentrationsofcitricacid表 3 不同浓度 CA 的红壤吸附 SAs 等温线模型参数Table3IsothermmodelparametersfortheadsorptionofSAsinredsoilwithdifferentconcentrationsofcitricacid抗生素处理CA浓度/(mmolL1)Freundlich模型Langmiur模型Henry模型KFnr2KLQmaxr2Kdr2SDZ对照00.81521.31100.9986*0.021127.46710.9999*0.39060.9730*低浓度0.10.67001.20410.9992*0.011942.40390.9983*0.39540.9881*1.00.76051.30280.9952*0.020526.61450.9985*0.36860.9700*高浓度101.82171.47450.9979*0.036033.70140.9988*0.68750.94141005.96551.52120.9950*0.060574.68470.9909*2.42520.9275SMZ对照00.59841.10360.9975*0.0048104.23420.9963*0.44890.9947*低浓度0.10.94191.37680.9860*0.024925.29370.9812*0.40840.9540*1.00.85721.28680.9921*0.016935.14330.9878*0.43510.9735*高浓度101.87871.36020.9999*0.026948.86030.9984*0.86960.9703*1007.50321.66500.9964*0.101261.35830.9966*2.81510.9009SPD对照00.92731.18960.9991*0.014950.17580.9993*0.58240.9890*低浓度0.11.00381.20730.9988*0.015750.43860.9997*0.60380.9863*1.01.34341.35270.9941*0.029833.21380.9995*0.61920.9581*高浓度102.20571.33970.9967*0.033450.83150.9997*1.08810.9639*1007.98251.44520.9837*0.096879.26410.9957*4.09080.9191注：*表示显著相关(P0.05)，*表示极显著相关(P0.01)。第5期李荣彪等：不同浓度柠檬酸对红壤吸附解吸磺胺类药物的影响911102030051015202530354045cccbacccbacccbacccbacddbacdcdbadccdcdbab adc051015202530354045dccbaedcbaedcbacddcba平衡吸附量/(mgkg1)0510152025303540平衡吸附量/(mgkg1)平衡吸附量/(mgkg1)0 mmol/L0.1 mmol/L1.0 mmol/L10 mmol/L100 mmol/L初始浓度/(mgL1)1102030初始浓度/(mgL1)1102030初始浓度/(mgL1)a.SDZb.SMZc.SCP不相同小写字母表示差异显著（P 0.05）。图 2 不同浓度 CA 的红壤吸附 SAs 的吸附量Fig.2TheadsorptionamountofSAsinredsoilwithdifferentconcentrationsofcitricacid 2.2 不同浓度 CA 的红壤解吸 SAs 等温线不同浓度 CA 处理下，红壤解吸 SAs 的等温线解吸曲线如图 3 所示。使用 Freundlich、Lang-miur 和 Henry 等温线模型对红壤解吸 SAs 的等温线解吸数据拟合结果见表 4。Freundlich 模型拟合的 r2值为 0.87410.9956，达到显著（P0.05）或极显著相关水平（P对 照（0 mmol/L）低 浓 度（0.1mmol/L、1.0mmol/L）。高浓度 CA 处理红壤解吸 SAs 的值最大，低浓度 CA 处理的红壤解吸 SAs 的和值大小变化不明显。00.51.01.52.02.53.03.50510152025303500.51.01.52.02.53.03.54.00510152025303500.51.01.52.02.53.03.505101520253035400 mmol/L0.1 mmol/L1 mmol/L10 mmol/L100 mmol/L平衡溶液体积浓度/(mgL1)平衡溶液体积浓度/(mgL1)平衡溶液体积浓度/(mgL1)平衡解吸质量浓度/(mgkg1)平衡解吸质量浓度/(mgkg1)平衡解吸质量浓度/(mgkg1)a.SDZb.SMZc.SCP图 3 不同浓度 CA 的红壤解吸 SAs 等温线曲线Fig.3IsothermcurvesofthedesorptionofSAsinredsoilwithdifferentconcentrationsofcitricacid92西 南 林 业 大 学 学 报第43卷红壤对 SAs 的解吸量见图 4 所示，不同浓度CA（100mmol/L、10mmol/L、1.0mmol/L、0.1mmol/L 和 0mmol/L）处理下，红壤对不同初始浓度SDZ 的解吸率分别为9.72%23.27%、28.90%45.88%、62.32%99.25%、62.18%96.13%和63.20%90.98%；红壤对不同初始浓度 SMZ 的解吸率分别为 0.80%12.15%、2.54%31.34%、16.33%65.61%、16.00%68.47%和 10.05%58.28%；红壤对不同初始浓度 SPD 的解吸率分别为 10.60%27.57%、24.90%60.84%、45.14%130.09%、48.99%147.32%和 53.35%142.93%。红壤对不同初始浓度 SAs 的解吸量均为：高浓度CA 处理红壤解吸量显著小于对照（P0.05），低浓度 CA 处理红壤解吸量与对照无显著差异。高浓度 CA 处理抑制红壤解吸 SAs，低浓度 CA 处理对红壤解吸 SAs 抑制效果不明显。表 4 不同浓度 CA 的红壤解吸 SAs 等温线模型参数Table4IsothermmodelparametersofdesorptionSAsdrugsinredsoilwithdifferentconcentrationsofcitricacid抗生素处理CA浓度/(mmolL1)Freundlich模型Langmiur模型Henry模型KFnr2KLQmaxr2Kdr2SDZ对照00.76670.59610.9819*NaNaNa0.99950.6927低浓度0.10.57060.56140.9883*NaNaNa0.89560.71101.00.81420.64250.9786*NaNaNa1.17080.8888高浓度102.77980.77340.9843*NaNaNa2.17430.762910011.33340.75330.8741NaNaNa6.88110.6306SMZ对照02.30212.21960.9929*NaNaNa1.37860.8449低浓度0.11.74092.09130.9502*NaNaNa1.45840.81101.02.05761.97360.9956*NaNaNa1.19360.4692高浓度106.58262.19400.9917*NaNaNa5.03630.614910018.39391.86700.9825*NaNaNa17.17450.8606SPD对照01.51630.77340.9919*NaNaNa2.09640.9789*低浓度0.11.22670.64800.9859*NaNaNa2.05590.94411.02.47791.12550.9525*NaNaNa2.28840.9357高浓度102.83040.77560.9939*NaNaNa3.96800.9787*1008.37400.52480.8910NaNaNa7.93010.5024注：*表示显著相关（P0.05），*表示极显著相关（P0.01），Na表示模型拟合不收敛。1102030012345678cbaaacbaaabcababaaababc1102030012345678cbaaacbaaaacbaacbaaaa1102030012345678dbcaabacbbaacbaaabcaababd平衡解吸量/(mgkg1)平衡解吸量/(mgkg1)平衡解吸量/(mgkg1)初始浓度/(mgL1)不相同小写字母表示差异显著（P 对照低浓度。解吸常数值越大土壤对 SAs 的解吸量越 少，表 明 高 浓 度 CA 处 理 抑 制 红 壤 解 吸SAs30。而且观察到解吸试验的和值均大于吸附试验的和值，表明 SAs 在红壤上存在正滞后现象，高浓度 CA 处理比较对照和低浓度CA 处理能促进红壤对 SAs 的滞后效果。Conde-Cid 等22、Hu 等30分别在酸性土壤和农业土壤上观察到 SAs 在土壤中存在滞后现象。不同浓度 CA 处理红壤解吸 SAs 的解吸量结果为：高浓度 CA 处理显著抑制红壤对 SAs 解吸行为，CA 浓度越大解吸量越小；低浓度 CA 处理与对照比较红壤对 SAs 的解吸量无明显变化。综合上述结果表明，SAs 在红壤的吸附仅有部分是可以被解吸的，SAs 分子同红壤颗粒间建立很稳定的新键，部分 SAs 分子保留在红壤中不容易被解吸。高浓度 CA 处理促进 SAs 分子同红壤颗粒间吸附能力，使更多的 SAs 固定在土壤中。W.Ling 等19研究结果表明，水溶液中的低分子量有机酸会破坏土壤有机质金属阳离子矿物的链接，使土壤中有机质的损失和溶液中溶解有机碳的增加是导致土壤中多环芳烃解吸增强的原因。CA 浓度越高土壤溶液 pH 值越小，SAs 的酸碱解离常数为 1.46.4，土壤溶液 pH 值小于 6.4时SAs 以分子形式存在分数越多，疏水性越强，有利于 SAs 分子向土壤有机质分配，形成性质稳定的配合物，因此高浓度 CA 处理显著抑制红壤对SAs 解吸行为。94西 南 林 业 大 学 学 报第43卷 3.2 结论nnKFKLKdKFKdKFKdKFKd本研究开展了不同浓度 CA 处理红壤对不同初始浓度 SDZ、SMZ 和 SPD 的吸附解吸等温线试验，以及探讨了不同浓度 CA 处理对红壤吸附解吸 SAs 的影响。不同浓度 CA 处理红壤吸附SAs 的平衡浓度随平衡溶液中 SAs 浓度的增大而增大，说明初始浓度梯度是 SAs 从溶液向土壤转移的驱动力。不同浓度 CA 处理下，Freundlich、Langmiur 和 Henry 模型（r2为 0.90090.9999）均能较好地拟合红壤吸附 SAs 的吸附数据，Fre-undlich 和 Henry 模型（r2为 0.46920.9956）均能适用于拟合红壤解吸 SAs 的解吸数据。Freund-lich 参数 值与 1 偏离，高浓度 CA 处理的 值为1.44521.6650 与 1 偏离程度最大，说明红壤吸附 SAs 的机制主要以非均质性多分子层吸附为主，而且高浓度 CA 处理诱导红壤对 SAs 进行更多的非均质性吸附。高浓度 CA 处理，红壤吸附SAs 的、和值远大于低浓度和对照，红壤解吸 SAs 的和值也大于低浓度和对照，说明高浓度 CA 处理提高红壤对 SAs 的吸附亲和力。红壤解吸 SAs 的和值大于吸附试验的和值，说明吸附在红壤上的 SAs 具有滞后的特性。不同弄高度 CA 处理下，红壤对 SAs 吸附和解吸数量的影响不同，高浓度 CA 处理显著提高SAs 在红壤上的吸附量且显著降低吸附在红壤上SAs 的解吸量；低浓度 CA 处理对红壤吸附和解吸 SAs 数量和对照结果比较变化不大，可以忽略不计。红壤对 SAs 具有一定的吸附固定效果，但是部分红壤吸附的 SAs 会解吸扩散进入地表水和地下水中。但是高浓度 CA 处理不仅显著提高红壤吸附 SAs 的趋势，还显著抑制红壤对 SAs 解吸行为，这表明添加高浓度的 CA 可能减小 SAs 污染地表水和地下水的风险。参 考 文 献 郭欣妍,王娜,许静,等.5 种磺胺类抗生素在土壤中的吸附和淋溶特性J.环境科学学报,2013,33(11):30833091.1VithanageM,RajapakshaAU,TangXY,etal.Sorp-tion and transport of sulfamethazine in agriculturalsoilsamendedwithinvasive-plant-derivedbiocharJ.Journal of Environmental Management,2014,141:95103.2隋倩雯,张俊亚,魏源送,等.畜禽养殖过程抗生素使用与耐药病原菌及其抗性基因赋存的研究进展J.生态毒理学报,2015,10(5):2034.3佟娟,魏源送.污水处理厂削减耐药菌与抗性基因的研 究 进 展 J.环 境 科 学 学 报,2012,32(11):26502659.4KemperN.Veterinaryantibioticsintheaquaticandter-restrial environmentJ.Ecological Indicators,2008,8(1):113.5Ezzariai 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