环境相关荧光内标物开发及其在黏土系统中烷基苯磺酸盐吸附行为监测的应用研究

本研究针对烷基苯磺酸盐（ABS）在黏土系统中的吸附行为监测难题，开发了荧光内标法并通过批量与柱实验验证其可靠性。研究发现蒙脱石对ABS的吸附能力受阳离子类型（Ca2+/Na+/K+）和天然有机物（如腐殖酸）显著影响，Ca2+条件使吸附量（q??）提升25–30%，而K+导致层间坍塌使q??降低20%。CLSM与FTIR等技术揭示了吸附机制差异，成果为地下水污染监测与修复提供了关键技术支撑。

　　

科研人员设计出与环境条件相关的荧光内标物，用于追踪烷基苯磺酸盐（Alkylbenzene Sulfonates, ABS）在富黏土体系中的吸附行为。通过蒙脱石和高岭石的批量及柱实验发现，吸附作用强烈依赖于黏土矿物类型、阳离子组成以及天然有机质。等温线显示，Ca²⁺处理的蒙脱石具有更高亲和力，其平衡吸附量（q??）较Na⁺体系提升25–30%，而K⁺引发部分层间坍塌，导致q??下降约20%。添加腐殖酸会抑制示踪剂吸附，在2 mg C L^?1和20 mg C L^?1浓度下分别使吸附量减少15%和30%，证实竞争性排斥机制。共聚焦显微镜（CLSM）z轴扫描显示，水合蒙脱石中示踪剂渗透深度超过4 μm，而高岭石中低于2 μm，荧光强度通过标准曲线（R² > 0.98）与浓度定量关联。柱实验94–98%的示踪剂回收率表明7天后生物降解可忽略。FTIR和SEM分析区分了可逆吸附与潜在化学吸附，表明脱附抗性组分中存在表面功能化。这些发现共同证明荧光示踪剂是监测黏土系统吸附过程的可靠工具，成果可直接应用于地下水监测、修复策略制定及地下污染物迁移预测建模。