草甘膦与磷酸盐竞争吸附水铁矿的机理表面络合模型研究及其环境归趋预测意义

本文推荐一篇关于草甘膦（PMG）在环境介质中吸附行为机制的研究。作者通过电荷分布-多位点离子络合（CD-MUSIC）模型，揭示了PMG与水铁矿（ferrihydrite）的吸附机制及与磷酸盐（PO4）的竞争关系，为预测PMG的环境迁移及水处理效能提供了定量化、机理性的理论依据。

　　

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Ferrihydrite synthesis（水铁矿合成）

水铁矿的制备参照Mendez与Hiemstra (2020a)的方法。简言之，将3.7 mM的Fe(NO₃)₃溶于10 mM HNO₃中，逐步用20 mM NaOH中和至pH > 6.0。将悬浮液以3500 g离心45分钟，去除上清液后将颗粒重新悬浮于10 mM NaNO₃中，得到最终浓度约为2 g/L的水铁矿悬浮液。悬浮液持续搅拌24小时（最终老化时间），并持续通入N₂以…

PMG adsorption to ferrihydrite（PMG在水铁矿上的吸附）

PMG在水铁矿上的吸附以吸附百分比、绝对表面负载量（Γ）以及溶液浓度的对数表示于图1。PMG在水铁矿（零电荷点 = 8.1）上的吸附表现出强烈的pH依赖性，在pH > 9.5时几乎降为零。PMG的表面负载量随pH升高呈近乎线性下降，且在低pH下并未达到近乎完全吸附的状态。这一现象…

Conclusion（结论）

在本研究中，我们开发并参数化了一个用于描述草甘膦与纳米级水铁矿颗粒结合的表面络合模型。在仅使用单一组分草甘膦吸附数据对模型进行参数化时，我们遇到了这种方法对于具有多个可电离官能团的复杂化合物的局限性，这与可自由拟合参数数量的增加相吻合。然而，通过引入竞争吸附数据，我们克服了这一限制。在我们的研究中…