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南京土壤所在蒙脱土吸附多氯联苯机理研究方面取得进展

2015-04-21 分享到：

　　传统土壤吸附理论认为，土壤有机质组分决定着非极性有机污染物在土壤上的吸附，吸附量与有机污染物的疏水性存在线性关系。而近年来一些新的研究发现，土壤中大量存在的蒙脱土对非极性有机物存在选择性的吸附。其中，一些平面构型的非极性有机污染物如二恶英、硝基苯在蒙脱土上的吸附特别强。但到目前为止，蒙脱土吸附不同非极性有机污染物的机制尚不清楚。

　　基于此，南京土壤研究所周东美课题组刘存副研究员通过开展不同构型PCB分子在蒙脱土上的批平衡吸附实验，结合XRD，FTIR等实验手段，测定了PCBs在不同温度下的吸附等温线，计算了它们的吸附自由能并通过实验表征推导了吸附机理；同时构建了蒙脱土矿物层间-微孔分子结构模型，在此基础上开发了多氯联苯与蒙脱土相互作用的分子力场模型，计算了不同构型PCB的吸附自由能，分子模拟与实验结果高度相符，并从分子水平揭示了含氯有机污染物在蒙脱土上的吸附主要是疏水作用驱动，分子构型决定其是否能进入蒙脱土层间微孔。本研究首次通过大规模分子动力学模拟从分子角度揭示了蒙脱土吸附非极性有机污染物的机制，相关结果近期发表在Environ. Sci. Technol., 2015, 49 (5), pp 2796–2805， DOI: 10.1021/es505205p。

分子动力学模拟计算不同PCB在蒙脱土上的吸附自由能