甲基对硫磷作为一种典型的有机磷农药,具有高毒、高效、广谱持久性等特点。因此,在农业生产中,作为一种杀虫剂被广泛使用,在农业的增产和保收等方面起到了非常重要的作用。同时,甲基对硫磷是一种神经毒剂,能引起多种迟发型多发性神经病,会对神经细胞造成永久性的损伤,致使机体受到不可逆损伤。因此,研究甲基对硫磷在环境的吸附迁移转化作用有十分重要的意义。针铁矿作为粘土矿物中较有活性的组分,在自然环境中大量存在,它与农药之间的相互作用是决定农药稳定性和迁移能力的重要因素。腐殖酸是有机质的代表,是土壤、沉积物等的重要组成部分,对环境中土壤、沉积物的肥力、结构、性质和污染物质(如农药、重金属等)具有重要的调控功能,对土壤中污染物的环境行为起着重要的调控作用。本研究主要选取针铁矿作为主要吸附介质,探讨了甲基对硫磷在针铁矿、腐殖酸为代表的吸附介质中的吸附行为,为合理认识甲基对硫磷对环境的潜在影响及迁移转化提供一定的理论依据。本研究选取针铁矿为主要吸附介质,通过研究甲基对硫磷的吸附行为,进而解释其吸附机理。实验室先合成实验所用针铁矿,并通过表征测试确定合成的针铁矿纯度和晶型,采用序批式室内试验探讨不同影响因素对其吸附行为的影响,包括pH、离子强度以及温度,研究甲基对硫磷在吸附介质上的吸附行为,并通过红外光谱表征吸附介质吸附前后的差异,阐述其吸附机理。获得以下结论:(1)针铁矿合成:通过XRD对自制针铁矿进行表征,发现所制针铁矿纯度很高,同时结晶度很好,满足试验需求。通过红外分析改性针铁矿与针铁矿的区别,发现改性后的针铁矿引入了酚羟基、羧基等基团,同时可能形成-COO-Fe基团。(2)吸附动力学:甲基对硫磷在以改性针铁矿为代表的五种吸附介质的吸附过程均包含两个过程:快吸附和慢吸附;准二级线性动力学方程能够更好地模拟甲基对硫磷在以上五种吸附介质中的吸附动力学行为;过Weber-Morris模型模拟发现三种物质中腐殖酸相对较容易在其内部形成扩散,而甲基对硫磷在改性针铁矿、腐殖酸以及蒙脱石上的吸附机理较为复杂。(3)吸附与解吸附等温线:非线性Freundich等温线模型可以很好地描述甲基对硫磷在改性针铁矿、腐殖酸以及蒙脱石上的吸附;甲基对硫磷在改性针铁矿和腐殖酸上的解吸附存在迟滞现象,说明吸附稳定,而甲基对硫磷在蒙脱石解吸附率高,说明吸附不稳定。(4)影响因素:pH的升高,促进腐殖酸和蒙脱石对甲基对硫磷的吸附,而改性针铁矿的吸附则出现先减小后增加的趋势。离子强度的改变,对甲基对硫磷在腐殖酸上的吸附基本没有影响,而改性针铁矿和蒙脱石均存在随离子浓度的增加,吸附量逐渐表现出先减少后增加的趋势。随着温度的增加,甲基对硫磷在改性针铁矿和腐殖酸吸附量得到增加,而在蒙脱石上的吸附量则减少。(5)吸附机理:甲基对硫磷在针铁矿上的吸附主要以共享或交换电子作用和表面络合作用为主;在腐殖酸的吸附主要为腐殖酸表面的醇、酚、羧基与甲基对硫磷发生的氢键作用,同时还存在配位作用和范德华力等作用;在蒙脱石上的吸附主要为共享或交换电子、疏水性作用和氢键的形成。